Konstantin Veliki je početkom 4. stoljeća naredio da se nad grobom apostola Petra sagradi hram. Ta je želja prvog rimskog kršćanskog cara bila objašnjena činjenicom da su Kristovi sljedbenici uvijek poštovali grob raspetog apostola Petra. Gradnja se nastavila nekoliko desetljeća pod nadzorom pape Silvestra I., a završena je 349. godine. Hram je dobio ime Konstantinova bazilika - u čast cara koji je inicirao izgradnju.
846. hram su opljačkali arapski gusari. Ovaj događaj ponukao je papu Lava IV. Da podigne obrambeni zid koji okružuje baziliku i susjedne zgrade. Ova je ideja kasnije usvojena za Vatikan, papinski grad-državu.
Početkom 16. stoljeća bazilika je bila vrlo derutna i odlučeno je da je njena obnova preskupa i neopravdana. Unatoč nezadovoljstvu građana, papa Julije II naredio je uništenje bazilike i na njezino mjesto podigla novu crkvu. Autor projekta je Donato Bramante. Nova katedrala građena je više od jednog stoljeća, a mnogi su veliki majstori nadzirali gradnju, među kojima se mogu razlikovati Raphael i Michelangelo.
Početkom 17. stoljeća gradnja se izvodila pod nadzorom arhitekta Carla Maderna, koji je, uz pristanak Pavla V., napravio temeljne promjene u strukturi hrama, zamjenjujući oblik zgrade s grčkog križa onom latinskom. Ovim potezom povećan je kapacitet bazilike svetog Petra.
Glavni oltar nalazi se iznad groba apostola, smještenog u središtu hrama. Smješteno je ispod kupole koju je dizajnirao Michelangelo. Iza možete vidjeti prijestolje od bjelokosti i drveta. Vjeruje se da je sveti Petar sjedio na ovom prijestolju, budući da je bio papa Rima. Katedrala je izrađena u baroknom stilu, autor većine detalja je Lorenzo Bernini.
Pape su pokopani u tamnici katedrale. Posljednji se pokop dogodio 2005. godine, kada je Ivan Pavao II umro. Sve u svemu, 148 papa našlo je svoje posljednje utočište u bazilici svetog Petra.
