Jej začiatky siahajú do obdobia cisára Konštantína, ktorý ju dal postaviť nad miestom smrti a pochovania Ježiša Krista. Slávnostne bola posvätená v roku 336 po Kr. V roku 614 bola zničená perzskými vojskami. Cisár Heraklius porazil Peržanov a bazilika bola obnovená v roku 630. V roku 638 územie dobyli Arabi. Ich vodca Omar ibn al-Kattab zaručil bezpečnosť kresťanských svätýň. On sám navštívil baziliku, ale nemodlil sa v nej, aby neskoršie generácie nepovažovali jeho modlitbu za zámienku premeniť kresťanský chrám na moslimskú baziliku. Začiatkom 9. storočia Jeruzalem zasiahlo silné zemetrasenie a v rokoch 841, 938 a 966 bazilika vyhorela. V roku 1009 egyptský kalif al-Hakim nariadil jej totálne zničenie. 15. júla 1099 prišli do Jeruzalema križiaci a ich prvým úmyslom bolo prinavrátiť bazilike pôvodný lesk. Znovapostavenú baziliku slávnostne posvätil biskup Fulcherius 15. júla 1149. Avšak Jeruzalem v roku 1188 padol do rúk arabských vojsk pod vedením Saladína. Bazilika bola na dlhé desaťročia zatvorená a kresťania mali do nej zakázaný vstup. V roku 1246 sultán Ajub odovzdal kľúče od baziliky dvom moslimských rodinám, ktoré otvárali baziliku pre pútnikov iba v niektoré dni za vysoký poplatok. Kľúče od baziliky sú vo vlastníctve týchto rodín až doteraz! V roku 1335 začali svoju činnosť v Jeruzaleme Františkáni, ktorí sú až dodnes správcovia mnohých pútnických miest. Im pápež Klement VI. zveril aj starosť o Baziliku Božieho hrobu. Keď kontrolu nad Palestínou získala Otomanská ríša, jej vladári uprednostňovali pravoslávnu Cirkev, ktorej dali aj väčšie právomoci v jeruzalemskej bazilike. Na nátlak západných mocnosti tureckí Otomani potvrdili v roku 1862 tzv. Status Quo, ktorý zaručuje jednotlivým cirkvám presne využívanie priestoru, hodiny otvárania a zavtvárania chrámových dverí, slávenie liturgie a pod.: pravoslávnej, arménskej a rimskokatolíckej. Menšie práva majú koptská, etiópska a sýrska cirkev. Status Quo však prináša aj niektoré kuriózne ba až iracionálne situácie. Priestory, ktorú sú používané spoločne všetkými cirkvami, môžu byť opravované iba so súhlasom všetkých cirkví. Pred niekoľkými rokmi hrozilo, že sa prepadne kupola chrámu. Všetko bolo pripravené – peniaze aj materiál, len jedna cirkev nie a nie dať svoj súhlas. Napokon sa kupola opravila, ale aj toto je ukážka (ne)ekumenizmus v praxi. V pôstnom období sa neďaleko hlavného vchodu postaví rebrík, lebo podľa Status Quo tam musí byť v tomto období umiestnený, hoci neplní žiadnu funkciu, ale práve naopak zavadzia.
