313年米兰诏书《米兰诏书》（editto di Milano）颁布后，由于基督徒获得了信仰自由，君士坦丁皇帝决定将两座大殿捐赠给新兴的教会，建在圣伯多禄和圣保禄的墓上。
然而随后不久，在5世纪，鉴于不断有朝圣者拜访坟墓，并且圣保禄大殿的原始建筑规模有限，当时的三位统治者狄奥多西（Teodosio）、瓦伦蒂尼安二世（Valentiniano II）和阿尔卡狄（Arcadio）都不得不建造一个更大的建筑，并将其朝向改为西方。
只有到1854年，教宗庇护九世（Pio IX）才终于为现今这个宏伟大殿举行了落成典礼。大殿里至今仍然保留着根据传统将圣保禄宗徒与罗马士兵绑在一起等待审判的链条。
