Struktur bangunan Pantheon ini telah digunakan selama lebih dari 1800 tahun.[1] Pada awalnya didirikan untuk memuja 7 dewa Romawi dari 7 planet dengan gaya Greco-Romawi.[2][3] Namanya berasal dari bahasa Yunani "Pantheion" yang berarti Rumah Semua Dewa.[3] Pembangunannya diprakarsai oleh Marcus Vipsanius Agrippa, seorang jenderal Romawi menantu dari Kaisar Agustus dari tahun 27 – 25 SM untuk memperingati kemenangan pasukan Octavian dalam Pertempuran Actium tanggal 2 September 31 SM melawan pasukan Mark Anthony dan Cleopatra.[2] Tidak diketahui siapa arsitek kuil ini, namun kemungkinan besar adalah Apollodorus dari Damaskus.[3] Namun pada tahun 80 mengalami kebakaran dan menyisakan bangunan tiang portico (teras depan).[2] Hadrianus memperbaiki Pantheon selama tahun 118-125 dan menambahkan bangunan berbentuk lingkaran (rotunda) dengan rancangan Septimius Severus dan Caracalla.[3]

Kaisar Byzantine, Phocas menghibahkan Pantheon kepada Paus Boniface IV demi menyelamatkannya dari perusakan dan kehancuran.[3] Pada tahun 609, kuil ini menjadi gereja Katolik Chiesa di Santa Maria Martyres (Gereja Santa Maria dan Para Martir) dan sering menjadi tempat diselenggarakannya misa.[2][3] Selain itu, gereja ini mulai menjadi tempat pemakaman raja-raja dan orang terkenal yang masuk agama Kristen, antara lain pelukis Raphael (1520), Raja Victor Emmanuel I (1878), Raja Umberto I (1900) dan Ratu Margherita, Raja Victor Emmanuel II (1947), pelukis Annibale Caracci, arsitek Baldassare Purzzi dan sebagainya.[2][3]

Pada masa kedudukan Paus Clement XI tahun 1700, altar gereja ditambahkan lewat desain Alessandro Spechi.[2] Pada tahun 1691-1765, interior desain mulai dikerjakan oleh arsitek Giovanni Paolo Panini.[2]