A Szent Péter-bazilika lenyűgöző épületét meglátogató turista hajlamos azt gondolni, hogy egy ilyen építményt a 16–17. században csak valami különlegesen egységes, azt is mondhatnánk, isteni ihletettségű akarat lehetett képes létrehozni. A bazilika építésének történetét megismerve viszont inkább azon gondolkozhatnánk el, miért nem dőlt össze néhány évvel az átadása után.
Szent Péter sírja felett már nagyon korán kis templomot emeltek, majd Nagy Konstantin idején már egy nagyobb templom épült itt, amelyet aztán 150 évvel később ki is bővítettek. Az épület állapota azonban 15. század végére teljesen leromlott, ráadásul a pápaság reprezentációs igényeit sem elégítette ki, így elkezdődött az átépítés, ami végül II. Gyula pápa (1503–1513) idején egy szinte teljesen új templom építéséhez vezetett.
Az 1506-os alapkőletétel után 120 évig folyt a munka, nyolc különböző mester irányítása alatt. A II. Gyula által kihirdetett pályázatot Bramante nyerte, de jellemző, hogy néhány töredékes, többségében bizonytalan eredetű vázlaton kívül az ő terveit nem is ismerjük, sőt az is feltételezhető, hogy sem a templom méreteire, sem az építkezés költségeire vonatkozó utasításokat nem kapott. Bramante halála után Raffaellót bízták meg a munkálatok irányításával – az ő terveiből sem valósult meg szinte semmi.
Az események Michelangelo 1546-os kinevezése után gyorsultak fel valamelyest. Bár a zseniális művész csak komoly nyomásra vállalta el a megbízatást, amikor munkához látott, gyakorlatilag újrarajzolta elődei terveit – talán jobb is, ugyanis a mai számítások szerint a korábban rajzolt kupola statikailag kivitelezhetetlen lett volna. Az előrehaladást segítette az is, hogy az Újvilág aranyából frissen megtollasodott spanyolok komoly forrásokkal támogatták az építkezést. Természetesen Michelangelo 1564-es halála után az ő terveit is átrajzolták, a templom alaprajzát például a korábbi bizánciról latin kereszt formájúvá változtatták.
Az építkezés utolsó szakaszában az is felmerült, hogy két torony épül a templomra, ám amikor az épület süllyedni kezdett, ezeket a terveket végül elvetették. A Szent Péter-bazilika óriási súlya azonban a katolikus egyházat is megroppantotta, ugyanis a reformáció terjedésében komoly szerepet játszó búcsúcédula-árusítás bevételeire elsősorban az elképesztő költségek fedezéséhez volt szükség.
Az épületet végül VIII. Orbán pápa (1623–1644) idején nyilvánították késznek – ekkor egy újabb korszakos zseni, Bernini dolgozott az utolsó simításokon. Noha a templom belső tere és a homlokzat előtti tér még sehogy sem állt, 390 évvel ezelőtt és a hagyomány szerint pontosan 1300 évvel az első Szent Péter templom felszentelése után, 1626. november 18-án a pápa felszentelte a bazilikát. Ugyan Bernini még évtizedekig gondolkozott további átalakításokon, a templom nagyjából megőrizte akkori formáját, az ő legnagyobb hozzájárulása a bazilika előtt kialakított oszlopsoros tér lett, amelyet 1667-re fejeztek be, és innen ma is megcsodálhatjuk a bazilika elképesztő tömegét. Ugyan mára a Szent Péter-bazilika már nem a kereszténység legnagyobb temploma – ezt a címet ugyanis átvette a római templom pontos, ám direkt egy-két méterrel nagyobbra tervezett, az elefántcsontparti Yamoussoukro városában 1990-ben átadott „Miasszonyunk, a béke királynője” bazilika –, természetesen ma is a katolikus egyház legfőbb jelképének számít.