Panteon o kształcie walca przykrytego kopułą półkulistą stanął na miejscu prostokątnej świątyni ufundowanej ku czci boskich patronów Rzymu w roku 27 p.n.e. przez Agryppę (zięcia i najbliższego współpracownika cesarza Oktawiana Augusta). Uległ on zniszczeniu w roku 80 na skutek wielkiego pożaru Rzymu. Został odbudowany staraniem cesarza Hadriana około roku 125 już w zmienionej formie – na planie okręgu, pozostawiono jednak oryginalny, zachowany po pożarze prostokątny portyk z kolumnadą i z napisem fundacyjnym na belkowaniu frontonu, poświęconym Agryppie. Portyk został wówczas przekryty potężnymi brązowymi dźwigarami długości 11,8 m, o których w 1450 r. wspominał architekt Leone Battista Alberti[1]. Podczas najazdu barbarzyńców na Rzym w V wieku świątynia została uszkodzona.

W roku 609 cesarz wschodniorzymski Fokas podarował Panteon papieżowi Bonifacemu IV, który adaptował wnętrze budowli na kościół pw. Santa Maria ad Martyres (Świętej Marii Panny od Męczenników). Dzięki temu, że Panteon stał się odtąd miejscem kultu chrześcijańskiego i nie został rozebrany jak większość innych świątyń starożytnego Rzymu. W roku 663 na polecenie cesarza Konstansa II zdjęto brązowe, pozłacane płytki pokrycia kopuły wykorzystując kruszec do bicia monet. Wierzch kopuły został pokryty ponownie w roku 735, kiedy papież Grzegorz III zlecił pokrycie kopuły i dachu portyku Panteonu blachą ołowianą.

W XIV wieku Panteon został zamieniony w fortecę. W okresie renesansu został odnowiony. Pracami kierował Rafael Santi, który później został w nim pochowany. W Panteonie spoczywają również zwłoki włoskich królów Wiktora Emanuela II (grobowiec ukończony w 1888) i Humberta I.

Panteon był największą budowlą kopułową na świecie. Prostota i regularność budowli, piękno poszczególnych elementów, znakomity materiał konstrukcyjny, nadają całemu jej wnętrzu majestatyczny charakter, mimo wielu strat i zubożeń. M. in. papież Urban VIII (Maffeo Barberini) obawiając się ataku niemieckich protestantów na swą siedzibę kazał brązowe kwiatony z tympanonu i dźwigary z portyku Panteonu (a także inne brązowe elementy antycznych rzymskich budowli, m.in. term Karakalli) wyłamać z murów, zaś z uzyskanych tą drogą 230 ton brązu kazał w 1632 r. odlać działa[1], a resztę metalu przeznaczył na wykonanie kolumn spiralnych według projektu Berniniego nad grobem św. Piotra w bazylice św. Piotra w Watykanie. Mieszkańcy Rzymu skwitowali to powiedzeniem: Quod non fecerunt barbari, fecerunt Barberini (czego nie zniszczyli barbarzyńcy, zniszczył Barberini). Po bokach budowli dobudowano wtedy również dwie wieżyczki (nazywane pogardliwie oślimi uszami Barberiniego), rozebrane w 1883 roku.