Vương cung thánh đường hiện tại được xây lại theo dạng hiện nay vào năm 565 sau CN bởi hoàng đế Justinianus I. Khi Khosrau II thuộc Đế quốc Sassanid xâm chiếm Bethlehem năm 614, họ đã không phá hủy nhà thờ này. Theo truyền thuyết, tướng Shahrbaraz, vị chỉ huy của họ đã xúc động khi nhìn thấy tranh mô tả Ba đạo sĩ phương Đông mặc y phục Ba Tư bên trong nhà thờ, nên đã ra lệnh không phá hủy nhà thờ. Các quân Thập tự chinh đã sửa chữa và xây dựng thêm vào nhà thờ trong thời Vương quốc Jerusalem (1099-1291) với sự cho phép và trợ giúp của hoàng đế Đế quốc Byzantine, và Baldwin I vua đầu tiên của vương quốc Jerusalem đã làm lễ đăng quang trong nhà thờ này. Theo năm tháng, nhà thờ này đã được nới rộng, nên ngày nay nó chiếm diện tích khoảng 12.000 m2. Nhà thờ này là một trong các nguyên nhân trực tiếp khiến cho nước Pháp can dự vào Chiến tranh Krym chống lại Nga.