Konstantin Veliki je na začetku 4. stoletja naročil, naj nad grobom apostola Petra zgradijo tempelj. Ta želja prvega rimskega krščanskega cesarja je bila razložena z dejstvom, da so Kristusovi privrženci grob križanega apostola Petra vedno častili. Gradnja se je nadaljevala nekaj desetletij pod nadzorom papeža Silvestra I. in je bila končana leta 349. Tempelj je bil imenovan Konstantinova bazilika - v čast cesarju, ki je začel gradnjo.
Leta 846 so tempelj oropali arabski pirati. Zaradi tega je papež Leon IV. Postavil obrambni zid, ki obdaja baziliko in sosednje stavbe. Ta ideja je bila kasneje sprejeta za Vatikan, papeško mesto-državo.
V začetku 16. stoletja je bila bazilika zelo dotrajana in odločili so se, da je bila njena obnova predraga in neupravičena. Kljub nezadovoljstvu meščanov je papež Julij II ukazal uničenje bazilike in namesto nje postavili novo cerkev. Avtor projekta je Donato Bramante. Nova katedrala je bila zgrajena več kot stoletje, gradnjo pa so nadzirali številni veliki mojstri, med katerimi je mogoče prepoznati Raphaela in Michelangela.
V začetku 17. stoletja so gradnjo izvajali pod nadzorom arhitekta Carla Maderna, ki je s soglasjem Pavla V. temeljito spremenil strukturo templja in nadomestil obliko stavbe iz grškega križa. na latinsko. Ta poteza je povečala zmogljivost bazilike svetega Petra.
Glavni oltar se nahaja nad apostolovim grobom v središču templja. Nahaja se pod kupolo, ki jo je zasnoval Michelangelo. Zadaj lahko vidite prestol iz slonovine in lesa. Verjame se, da je na tem prestolu sedel sveti Peter, ki je bil rimski papež. Katedrala je narejena v baročnem slogu, avtor večine podrobnosti je Lorenzo Bernini.
Papeži so pokopani v ječi katedrale. Zadnji pokop je bil leta 2005, ko je Janez Pavel II. Vsega skupaj je 148 papežev našlo zadnje zatočišče v baziliki svetega Petra.