Den ble grunnlagt på 600-tallet av Dagobert I på gravstedet til Sankt Dionysius (), skytshelgen for Frankrike. Den ble et sted for pilegrimsreiser og gravsted for de franske kongene, nær alle kongene fra 900-tallet og fram til 1700-tallet ble gravlagt her, foruten også mange fra foregående århundrer. Det ble ikke benyttet for å krone konger. Den rollen var utsett for katedralen i Reims. Dronningene ble derimot vanligvis kronet her. Kirken ble snart en klosterkirke i et voksende klosterkompleks. På 1100-tallet ombygde abbed Suger deler av klosterkirken ved å benytte nyskapende strukturelle og dekorative trekk som var lånt fra en rekke kilder. I dette er det blitt sagt at han skapte den første sanne gotiske bygning. Basilikaen er også prototype for en særegen gotisk stil (Rayonnant), og fremmet en arkitektonisk modell for katedraler og klostre i nordlige Frankrike, England og andre steder.