Konstandini i Madh në fillim të shekullit të 4 urdhëroi të ndërtonte një tempull mbi varrin e Apostullit Pjetër. Kjo dëshirë e perandorit të parë të krishterë romak u shpjegua me faktin se varri i apostullit të kryqëzuar Pjetri ishte gjithmonë i nderuar nga pasuesit e Krishtit. Ndërtimi vazhdoi për disa dekada nën mbikëqyrjen e Papa Silvester I, dhe përfundoi në 349. Tempulli u quajt Bazilika e Konstandinit - për nder të perandorit që nisi ndërtimin.
Në vitin 846, tempulli u plaçkit nga piratët arabë. Kjo ngjarje e shtyu Papa Leo IV të ngrinte një mur mbrojtës që rrethonte bazilikën dhe ndërtesat ngjitur. Kjo ide më vonë u miratua për Vatikanin, qytet-shtet papnor.
Nga fillimi i shekullit të 16-të, bazilika ishte shumë e rrënuar dhe u vendos që restaurimi i saj të ishte shumë i kushtueshëm dhe i pajustifikuar. Pavarësisht nga pakënaqësia e banorëve të qytetit, Papa Julius II urdhëroi shkatërrimin e bazilikës dhe një kishë e re u ngrit në vend të saj. Autori i projektit është Donato Bramante. Katedralja e re u ndërtua për më shumë se një shekull dhe shumë mjeshtra të mëdhenj mbikëqyrën ndërtimin, midis të cilëve mund të dallohen Raphael dhe Michelangelo.
Në fillim të shekullit të 17-të, ndërtimi u krye nën mbikëqyrjen e arkitektit Carlo Maderno, i cili, me pëlqimin e Paul V, bëri ndryshime thelbësore në strukturën e tempullit, duke zëvendësuar formën e ndërtesës nga një kryq grek tek ai latin. Kjo lëvizje ka rritur kapacitetin e Bazilikës së Shën Pjetrit.
Altari kryesor ndodhet mbi varrin e apostullit, i vendosur në qendër të tempullit. Ajo është e vendosur nën një kupolë që është projektuar nga Michelangelo. Pas ju mund të shihni një fron të bërë prej fildishi dhe druri. Besohet se Shën Pjetri u ul në këtë fron, duke qenë Papa i Romës. Katedralja është bërë në stilin barok, autori i shumicës së detajeve është Lorenzo Bernini.
Papët janë varrosur në burgun e katedrales. Varrimi i fundit u bë në 2005, kur vdiq Gjon Pali II. Në tërësi, 148 papë gjetën strehën e tyre të fundit në bazilikën e Shën Pjetrit.
