Jezuiti prišli do Prahy v roku 1556 na pozvanie Ferdinanda I. Habsburského.

Komplex Klementina vystavali v dnešnej rozlohe v rokoch 1653–1726 na mieste kláštora dominikánov, ktorí sa tu usadili v roku 1227 pri kostole sv. Klementa a ktorý jezuiti po nich prevzali.

Tento, už vtedy veľkoryso pojatý rano barokový areál, bol ďalej upravovaný, modernizovaný a rozširovaný – cez vrcholný barok až po klasicizmus – a nepotreboval žiadne väčšie úpravy po väčšinu 18. a 19. storočia až do začiatku 20. storočia.

S prácami na jeho výstavbe sú spojené mená mnohých staviteľov Prahy – Francesco Caratti, Carlo a Francesco Luragovci, Giovanni Domenico Orsi, Marek Fontana, Domenico Bossi, Giovanni Bartolomeo Cometa, František Maxmilián Kaňka, Kilián Ignác Dientzenhofer – sochárov, maliarov a ďalších remeselníkov podieľajúcich sa na výzdobe – Petr Brandl, Matyáš Bernard Braun, Jan Hiebl, Ignác Raab, Kryštof Tausch, Josef Kramolín, Václav Vavřinec Reiner.

Rozsiahly komplex obsahoval učebne a sály – ako knižničná sála[1] jednej z vtedajších najväčších knižníc, letný refektár[2], matematická sála, hudobná sála, tlačiareň (jedna z významných a najväčších svojej doby), hospodárske budovy, priestory pre ubytovanie, budovy pre clá a samozrejme kultové priestory – kostoly sv. Salvátora, sv. Klementa, Vlašská kaplnka Nanebovzatia Panny Márie, Zrkadlová kaplnka[3], kaplnka sv. Elígia a sv. J. Nepomuckého – usporiadaných okolo zelených plôch nádvorí.[4]

V roku 1618 boli jezuiti reformátormi z Prahy vypovedaní. Po svojom skorom návrate v roku 1620 boli, v rámci pokračujúcej rekatolizácie, poverení aj správou dovtedy protestantskej Karlovej univerzity[5], ktorá sa od tej doby nazývala univerzitou Karlo-Ferdinandovou. V roku 1622 sem bola premiestnená knižnica Karolovho kolégia.

V roku 1751 tu bolo otvorené múzeum matematiky, ktorého prvým riaditeľom bol matematik a fyzik Joseph Stepling. Známe bola aj miestne observatórium založené v roku 1722. Od roku 1752 boli v Klementine robené hydrometeorologické merania a pozorovania, ktoré od roku 1775 začal zaznamenávať astronóm Antonín Strnad, Steplingov žiak.

Známymi osobnosťami („akademikmi“) Klementina sú aj Antonín Koniáš (Koňas z Vydří), alebo Bohuslav Balbín.

Po zrušení rádu jezuitov v roku 1773 ho využívala sekularizovaná univerzita, čiastočne aj Arcibiskupský seminár. Mária Terézia knižnicu vyhlásila za Cisársku a kráľovskú verejnú a univerzitnú bibliotéku. Hvezdárske práce pokračovali pod vedením matematického múzea.

Do rozdelenia univerzity na českú a nemeckú v roku 1882 v ňom sídlili Filozofická a Teologická fakulta Karlo-Ferdinandovej univerzity, na ktorej sa vyučovalo predovšetkým, ak nie výlučne, nemecky. Po rozdelení tu zostala len česká časť a od roku 1930 potom len rozšírená univerzitná knižnica.

Klementinum je sídlo dnešnej Národnej knižnice – ako sa opäť od roku 1990 menuje (predtým od 1935 Národná a univerzitná knižnica, od 1939 Zemská a univerzitná knižnica, od 1958 časť Štátnej knižnice ČSR) – pod týmto menom (Bibliotheca nationalis) založenej v roku 1781 Karlom Rafaelom Ungarom a, vrátane technickej knižnice, stavebne rozšírené v rokoch 1924–1931 architektom Ladislavem Machoňom za spolupráce sochára Otta Gutfreunda.

Miestne astronomické observatórium sa stalo v roku 1953 základom Astronomického ústavu Česko-slovenskej akadémie vied.