Храмовий комплекс був збудований у VI столітті за правління Хосрова I[1]. Матеріалом споруд слугувала цегла-сирець, однак пізніше усі будівлі були виконані у камені[2]. Під час візантійсько-перської війни у 627 році комплекс було зруйновано візантійською армією, а храм Вогню розграбовано[1]. За доби монгольського правління на території храмового комплексу було побудовано літній палац, що слугував резиденцією ільхана Абака-хана[2]. Окрім того, за монгольської доби реконструювалися та розбудовувалися інші споруди[1], що сприяло розвитку місцевості — навколо комплексу утворилося велике поселення, яке втім занепало наприкінці XIV-початку XV століття[2].

Храмовий комплекс був шанований у середовищі християн та мусульман, які пов'язували зі святинею легенди про Соломона (Сулеймана), що відобразилося, зокрема, у сучасній назві об'єкту, а також про народження Ісуса Христа та Заратуштри[1]. За час свого існування Тахт-е Сулейман змінив кілька назв. За епохи Сасанидів храмовий комплекс носив назву «Атур-Гушнасп» — вогонь коня. За монгольського панування у XIII—XIV столітті його називали «Сатурик», у ісламських хроніках він фігурує під назвою «Шиз». Сучасна назва «Тахт-е Солейман» у перекладі з перської означає «трон Соломана»[1].

Для західного світу комплекс Тахт-е Сулейман було відкрито на початку XIX століття шотландським мандрівником Робертом Кер Портером. Перший графічний план пам'ятки був укладений британським археологом Генрі Роулінсоном, який помилково визначив комплекс столицею Мідії Екбатаною[2]. 1937 року німецький археолог Еріх Шмідт зробив першу фотографію Тахт-е Солейман з висоти пташиного польоту[1]. Останні масштабні дослідження комплексу відбувалися у 1970 році[1].