Nagyon tévednénk, ha azt gondolnánk, hogy a mai Bazilika helyén mindig is templom állt. A főváros legjelentősebb egyházi épülete és egyik leghíresebb látványossága legkevésbé sem megszentelt földre épült, ugyanis az akkoriban még Pest szélének számító területen a 18. század végén még állatviadalokat (korabeli kifejezéssel hecceket) rendeztek.
A 19. század első felében aztán rohamos fejlődésnek indult a város, így létrejött az új, Lipótvárosnak nevezett városrész. Az itt élőkben természetesen felmerült az igény, hogy saját templomuk is épüljön, végül egy gazdag polgár, Zitterbarth János építtetett a mai épület helyén egy kis templomot, és mintegy ezer hívővel meg is alakult a lipótvárosi egyházközség.
A továbbra is gyorsan gyarapodó városrész hamar kinőtte a kis plébániát, ezért pár évvel később már felmerült egy nagyobb templom építésének terve, a hagyomány szerint azonban a munkához az igazi lökést egy valódi égi jel adta meg. A mai Szent István tér akkoriban néhány méterrel a környező utcák szintje felett fekvő kis domb volt, ez a kis magaslat aztán az 1838-as nagy pesti árvíz idején több száz környékbeli polgárnak szolgált életmentő menedékül.
Az új templom építésére indított gyűjtés természetesen lendületet kapott az esemény hatására, és 1845-ben már meg is bízták Hild Józsefet a tervek elkészítésével. Ahhoz képest, hogy égi útmutatásra indult el a munka, nem mondhatjuk, hogy az építkezés szerencsés csillagzat alatt folyt volna, hiszen több mint fél évszázadig tartott.
Az első kényszerszünetet az 1848–1849-es forradalom és szabadságharc okozta, majd az 1851-ben újrakezdett munkát a pénzhiány lassította. Az is gondot okozott, hogy időközben a környező épületek helyére is többemeletes új házakat húztak fel, ez pedig azzal a veszéllyel járt, hogy az egyszer mégis elkészülő templom elvész majd a paloták között – Hild ezért újra és újra átdolgozta terveit, hogy a templom majd kiemelkedjen a környezetéből.
Nem érhette meg azonban a mű elkészültét, 1867-es halála után Ybl Miklós vette át az építkezés irányítását. A fő fennakadást azonban nem ez, hanem a sok leállás, a többször átrajzolt tervek, illetve az egyenetlen minőségű építőanyagok miatt instabillá vált kupoladob 1868. január 22-i beomlása okozta.
A statikai gondok miatt az épületet szinte az alapokig vissza kellett bontani, majd az 1870-es évek elején kezdődhetett el újra a munka. Ybl először követte Hild klasszicista terveit, de időközben meggondolta magát, és neoreneszánsz stílusra váltva álmodta újra a templomot – az eredeti négy toronyból is kettőt visszabontatott. Azonban ő sem érte meg a munka végét, 1891-es halálakor még csak a külső kupola és a falak álltak.
A következő főépítész Kauser József lett, aki a díszítésbe már egy kis neobarokkot is vegyített, viszont ő végre láthatta a műve befejezését. Problémák ekkor is adódtak, például több napi munka után vették észre, hogy a kupolát ékesítő, hatalmas Lotz Károly-mozaikot fordítva kezdték el felragasztgatni. Az is okozott némi bonyodalmat, hogy a politikai légkör változásai miatt a 20. század elejére már elképzelhetetlen lett, hogy a hatalmas templomot Ausztria védőszentjének, Szent Lipótnak ajánlják a magyar főváros közepén, így végül Szent István nevét kapta a bazilika, Szent Lipót domborművét pedig a főkapu fölötti helyről az altemplomba száműzték.
Végül 110 éve, 1905. november 9-én szentelték fel a Szent István-bazilikát, bár a zárókő csak 1906. december 6-án, Ferenc József jelenlétében került a helyére. Az épületet később sem kerülték el a csapások, a második világháború után a kupolát megint újra kellett építeni, majd a fedéshez használt lemezek kezdtek el potyogni róla 1982-ben. A teljes felújítás 1983-ban kezdődött, és az eredeti építkezéshez képest gyorsan, 2003-ra be is fejeződött. A mai látogatók így teljes pompájában csodálhatják meg az épületet, amely több szempontból is igazi esszenciája a 19–20. századi magyar történelemnek és történelmi gondolkodásnak.