La Basilique actuelle est le cinquième édifice construit à travers les siècles sur le tombeau de saint Denys (Denis).
L’église abbatiale a été dénommée basilique à l’époque mérovingienne et devient nécropole royale avec l’avènement des Capétiens en 987.

Elle a été agrandie par Dagobert 1er et restaurée sous Charlemagne. Elle a été entièrement reconstruite par l’abbé Suger au XIIe siècle. 

Nouvel agrandissement sous le règne de St Louis entre 1230 et 1280. Surnommée la "Lucerna", la lanterne, à cause de sa luminosité, la basilique est le premier chef d’œuvre de l'art gothique destinée à accueillir les tombeaux royaux.

En 1806, Napoléon 1er impose la restauration du bâtiment.

Tout au long du XIXe siècle des restaurations sont entreprises par François Debret puis Viollet le Duc.

En 1966, la basilique est élevée au rang de cathédrale. La basilique actuelle est le cinquième monument élevé sur le tombeau originel.

Elle accueille la sépulture de nombreux rois de France et de magnifiques sculptures funéraires du XIIe au XVIe siècle (Dagobert, Pépin le Bref, François 1er, Catherine de Médicis...). 42 rois, 32 reines, 63 princes et princesses, 10 serviteurs du royaume y reposèrent jusqu’en 1793.

Les Révolutionnaires les enlèvent de la basilique et tous les corps sont jetés dans une fosse commune et recouverts de chaux, dans le jardin de la cathédrale à l’exception de la majeure partie des gisants du Moyen Âge qui sont transférés au Musée des monuments français.

En 1815, Louis XVIII décide de fermer le musée et rapatrie les gisants à Saint-Denis. Il fait également transférer de l’actuelle chapelle expiatoire les cendres de Louis XVI et de Marie Antoinette et rapatrie les dépouilles de Louis VII et de Louise de Lorraine, l'épouse d’Henri III. 

Aujourd’hui la nécropole royale abrite plus de 70 gisants et tombeaux en marbre sculptés du XIIe au XVIe siècle, Les femmes reposent avec un chien à leur pied, qui les guidera au royaume des morts. Les hommes ont droit au lion, symbole de force et de résurrection.

 Cet ensemble funéraire est l'un des plus importants au monde et est un monument incontournable de l’histoire de France.