הקונסול הראשון וורדר קרסון היה נוצרי בעל רעיונות משיחיים, שהאמין שהגאולה תבוא בשיבת היהודים לציון. הוא התנדב לתפקיד ללא שכר, וזכה למינוי מידי נשיא ארצות הברית ג'ון טיילר. קרסון הגיע לירושלים בשנת 1844 והחל לפעול כקונסול, אף על פי שלא קיבל הכרה רשמית מן הממשל העות'מאני בקונסטנטינופול. גם מינויו מטעם ארצות הברית בוטל כעבור זמן קצר, משעלו פקפוקים בדבר כשירותו לתפקיד, אולם הוא המשיך לפעול כקונסול ולהציג עצמו ככזה. לימים חיסל את ענייניו בארצות הברית ואת קשריו עימה, התגייר, נישא ליהודיה והקדיש עצמו לפעילות לרווחת יהודי העיר.
קונסוליה קבועה בירושלים העות׳מאנית.
בשנת 1856 הוקמו משרדים קבועים לקונסוליה בסמוך לכנסיית המשיח ולקונסוליה הבריטית (כיום שוכן בבניין המרכז השוודי ללימודי נצרות). ב-1857 נכנס לתפקיד הקונסול ג'ון וורן גורהאם, שהיה הראשון שמינויו קיבל את הכרת השער העליון בקונסטנטינופול. על פי שיטת הקפיטולציות שהייתה נהוגה במזרח התיכון בשלהי התקופה העות'מאנית אחז קונסול ארצות הברית בסמכות שיפוטית על נתיני ארצות הברית בירושלים, שהוחרגו מן הסמכות השיפוטית העות'מאנית. רישומי לידות, נישואים ופטירות בקרב נתינים אלה היו מתפקידי הקונסוליה. גם יהודים בעלי זיקה כלשהי לארצות הברית היו בני חסות של הקונסול, והוא היווה גורם מפתח בהקצאת כספי החלוקה שנאספו בקהילות יהדות ארצות הברית. חסות של ארצות הברית הייתה מבוקשת ביותר בין יהודי העיר, היות שארצות הברית נחשבה כמעצמה המספקת הגנה טובה יותר לנתיניה שבאימפריה העות'מאנית מאשר מעצמות אירופה. כמה מן הקונסולים היו נוצרים-ציונים מובהקים, וגילו נדיבות רבה בהענקת כתבי חסות ואף דרכוני ארצות הברית ליהודים יוצאי אירופה, שזיקתם לארצות הברית הייתה קלושה במקרה הטוב. לעדיפות מיוחדת זכו יהודים שהמירו דתם לנצרות, וכמה מהם אף הועסקו בתקופות שונות על ידי הקונסוליה. לעומת זאת, בעת שירותו של קונסול ארצות הברית שלא אהד יהודים, קוצצו משמעותית כתבי החסות והפריבילגיות שהעניקה הקונסוליה ליהודים.
ב-1881 החלה בעיר התיישבותה של קהילה נוצרית מארצות הברית שהורכבה מפורשי הכנסייה הפרוטסטנטית בשיקגו, ונודעה בשם המושבה האמריקאית בירושלים. גם קהילה זו הייתה לכאורה בחסותו של קונסול ארצות הברית, אולם לאורך שנים ארוכות שררו יחסי עוינות ואיבה בין אנשי המושבה לבין הקונסולים שפעלו בעיר, על רקע התנגדות דתית ואידאולוגית להשקפותיה ואורחות חייה. אנשי המושבה אף התלוננו על התנכלויות חוזרות ונשנות מצד הקונסולים ד"ר סלה מריל ואדווין וואלס בפניות לשגרירות ארצות הברית בקושטא ולמחלקת המדינה בוושינגטון הבירה.
עם תהליך היציאה מן החומות עברה הקונסוליה בסוף המאה ה-19 למשכן חדש ברחוב הנביאים 48, בצד קונסוליות נוספות שהתמקמו ברחוב שנודע באותה תקופה כ"רחוב הקונסולים". ב-1912 עברה שוב הקונסוליה למשכן חדש, בית שרכשה בסמוך לבית הקברות ממילא מידי המיסיונר הגרמני פרדיננד וסטר. הבית, שנבנה במקור ב-1868 כבית מגורים של משפחת וסטר, ממשיך עדיין לשמש את שגרירות ארצות הברית, וממוקם ברחוב אגרון 18 דהיום.
מלחמת העולם הראשונה.
תפקיד הקונסוליה הפך למרכזי עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה באוגוסט 1914, ועם הצטרפות טורקיה למלחמה בנובמבר אותה שנה. בעקבות הצטרפות טורקיה למלחמה נאלצו הקונסולים של מדינות ההסכמה - בריטניה, צרפת ורוסיה לעזוב את ארץ ישראל, ואלו הפקידו בידיו של קונסול ארצות הברית ד"ר אוטיס אלן גלייזברוק את השמירה על האינטרסים שלהם. בסך הכל תפקדה הקונסוליה בתקופת המלחמה כשומרת על האינטרסים של שמונה מדינות בארץ ישראל ובכללן רוסיה, צרפת, אנגליה, איטליה, סרביה, מונטנגרו ויפן. בנוסף ניהלה הקונסוליה את חלוקת הסיוע מארצות הברית שהגיע לארץ ישראל במהלך המלחמה וסייעה לתושבים בהתמודדות עם השלטונות.
עם הצטרפות ארצות הברית למלחמה באפריל 1917 נסגרה גם הקונסוליה של ארצות הברית, והקונסול גלייזברוק הועבר זמנית לתפקיד מנהלתי במחלקת המדינה בוושינגטון. עם עזיבתו העביר גלייזברוק לידי הקונסול הספרדי דון אנטוניו דה ביובר את הטיפול בסיוע ליישוב היהודי ואת הפיקוח על האינטרסים של המעצמות האירופיות שהופקדו בידו.
תקופת המנדט הבריטי.
לאחר כיבוש ירושלים בידי הבריטים, נשתנה מעמד הקונסולים הזרים בעיר. הסדרי הקפיטולציות בוטלו בידי הבריטים, וכוחם הפוליטי של מרבית הקונסולים פחת. אולם דווקא חשיבותו של קונסול ארצות הברית, כנציג בעלת בריתה הגדולה והחשובה ביותר של האימפריה הבריטית, עלתה. על פי חוקי המנדט הבריטי אזרחי ארצות הברית המשיכו ליהנות מן הזכות לבחור להישפט בעניינים פליליים בפני הקונסול של ארצם, זכות שבוטלה לנתיני כל הלאומים האחרים. הקונסול גלייזברוק היה הנציג הזר הראשון לחזור לירושלים בשוך הקרבות, עוד במהלך השלטון הצבאי הבריטי, והקונסוליה נפתחה מחדש במהלך 1918. הקונסוליה באותה עת זכתה לאמון רב מצד האוכלוסייה הערבית והיהודית כאחד, והיוותה כתובת לטענות כל צד כלפי השני וכלפי השלטון הבריטי. הקונסוליה באותה עת ייצגה את ארצות הברית בכל שטחי ארץ ישראל המנדטורית וכן בעבר הירדן.
בעת מאורעות תר"פ (1920) השתמשו נציגי המשלחות הציוניות מארצות הברית ששהו בארץ בערוץ הקונסוליה של ארצות הברית כדי לעקוף את מגבלות הצנזורה הבריטית ולהעביר דיווחים בהולים על המצב לעמיתיהם בארצות הברית. הקונסול גלייזברוק, שנחשב אוהד ליהודים, הזרים מברקים ודו״חות למחלקת המדינה אודות מאורעות האלימות הקשים. כך עשה גם הקונסול שהחליפו, אדיסון סאות׳רד, בעת מאורעות תרפ"א (1921), אם כי דיווחיו של סאות׳רד, דיפלומט מקצועי וערביסט מובהק ששירת במספר תפקידים ברחבי עולם הערבי בשירות החוץ של ארצות הברית, נראו כפחות אוהדים לצד היהודי במאורעות הדמים.
ב-1923 מונה לתפקיד הקונסול אוסקר הייזר, שהיה אוהד גדול של המפעל הציוני. כהונתו הייתה ארוכת שנים ובמהלכה, ב-1928, שדרגה מחלקת המדינה את מעמדה של הקונסוליה בירושלים ל"קונסוליה כללית" (Consulate General).
שלהי המנדט ומלחמת העצמאות.
ב-1947, עם גבור המתיחות בירושלים על רקע תוכנית החלוקה ותמיכת ארצות הברית בה, הביע הקונסול רוברט מקאטי חששות הולכים וגוברים מפני התנכלות ערבית לקונסוליה של ארצות הברית ולאנשיה. באוקטובר 1947 התפוצץ מטען בקונסוליה, שלא גרם לנפגעים אך עורר בהלה. השלטונות הבריטיים העמידו אבטחה לטובת הקונסוליה, אך בה בעת החלו להתארגן לקראת עזיבתם את ארץ ישראל בתוך חודשים ספורים. הקונסול מקאטי דרש ממחלקת המדינה שתשלח כוח נחתים לאבטחת בניין הקונסוליה ולליווי אנשיה במשימותיהם ברחבי העיר, אך מחלקת המדינה דחתה את בקשתו ותחת זאת אישרה שליחת מספר מצומצם של מאבטחים אזרחיים, שהוכחו כבלתי יעילים. בפברואר 1948, שבועות אחדים לקראת עזיבת הבריטים, הורתה מחלקת המדינה לקונסוליה לצמצם את פעילותה בירושלים ולהעביר את מרבית הצוות, הציוד והמסמכים למשרדים בחיפה. בסמוך לעזיבת הבריטים ביקש מקאטי לסיים את תפקידו כקונסול, וכמחליפו מונה תומאס ואסון - דיפלומט ותיק ועתיר ניסיון שירות באזורי סיכון.
בעיצומה של המערכה על ירושלים במלחמת העצמאות היה הקונסול תומאס ואסון חבר בוועדת הפסקת האש של מועצת הביטחון של האו"ם, ועסק בניסיונות דיפלומטיים לתווך הפסקת אש. במיוחד הוטרד ממצב הקמפוסים של האוניברסיטה העברית ובית החולים הדסה בהר הצופים, שהיו נתונים תחת הפגזה כבדה של הלגיון הערבי. ב-22 במאי 1948 השתתף בפגישה של ועדת הפסקת האש שהתקיימה בקונסוליה הצרפתית ברחוב פול-אמיל בוטה, ליד מלון המלך דוד, מרחק כמה מאות מטרים מן הקונסוליה האמריקאית שברחוב אגרון. בדרכו חזרה לקונסוליה של ארצות הברית, עת צעד ברחוב ווקופ (רחוב הס, כיום), נורה ואסון בידי צלף ומת למחרת היום. זהות המתנקש לא נודעה, וקיימים דיווחים סותרים לגבי היותו ערבי או יהודי. ואסון עצמו, לפי עדויות אחיות בית החולים שטיפלו בו על ערש דווי, מסר טרם מותו כי ערבים ירו בו. הוא הספיק לכהן בתפקידו שבעה שבועות בלבד.
בעקבות מותו של ואסון קיבל סגנו, ויליאם בורדט, מינוי זמני של קונסול בפועל ואת מושבו של ואסון בוועדת הפסקת האש. הוא המשיך במאמצי תיווך הפסקת אש בין הכוחות הלוחמים בירושלים, וביולי 1948 היה בין אדריכלי הסכם הפירוז של הר הצופים.
ירושלים המחולקת.
תוצאות המלחמה יצרו מציאות חדשה בירושלים, שחייבו את שינוי היערכותה של הקונסוליה. בהסכמי שביתת הנשק חולקה ירושלים בין ישראל לירדן, מעמדה הבינלאומי נותר מעורפל, והיא לא זכתה להכרה דיפלומטית בינלאומית כבירת המדינה ואף לא כחלק ממדינת ישראל. שגרירות ארצות הברית נוסדה כנציגותה הדיפלומטית הרשמית של ארצות הברית בישראל, ומוקמה בתל אביב בדומה לשגרירויות של מדינות אחרות. גם בעמאן נפתחה שגרירות, שייצגה את האינטרסים של ארצות הברית בעבר הירדן המזרחי. מעמדה של הקונסוליה בירושלים היה שנוי במחלוקת במחלקת המדינה. השגריר בתל אביב, ג'יימס מקדונלד, רצה לראות את הקונסוליה כיחידה של משלחת ארצות הברית לישראל, אולם הקונסול בירושלים סירב לקבל את מרות השגריר ועמד על היותה של הקונסוליה בירושלים משלחת עצמאית הכפופה ישירות למחלקת המדינה בוושינגטון. מצב זה נותר על כנו לאורך כ-70 שנה, עד 2019, כאשר אוחדה הקונסוליה עם השגרירות שעברה מתל אביב לירושלים. בהגדרת תפקידה בתקופת ירושלים המחולקת, הייתה הקונסוליה אחראית על האינטרסים של ארצות הברית בירושלים, הן המערבית שבשליטת ישראל והן המזרחית שבשליטת ירדן, מבלי שהכירה ארצות הברית בריבונות של מי מן המדינות על העיר.