Obecna Bazylika Narodzenia Pańskiego w Betlejem wzniesiona została w 550 roku przez cesarza Justyniana I Wielkiego. Świątynię zbudowano na miejscu wcześniejszego kościoła, wzniesionego w latach 226 – 334 przez cesarza Konstantyna I Wielkiego, dzięki fundacji jego matki św. Heleny. Przed kościołami chrześcijańskimi, w 135 roku cesarz Hadrian nakazał zbudować nad Grotą Narodzenia, pogańskie sanktuarium rzymskiego boga Adonisa, chcąc w ten sposób zbezcześcić i zniszczyć to święte miejsce.

Pierwotna bazylika konstantyńska była pięcionawową budowlą o długości 27 metrów, z dużym atrium o długości 73 metrów i szerokości 26 metrów, z ośmioboczną budowlą znajdującą się nad Grotą Narodzenia, do której prowadziły schody. Bazylika ta była zbudowana na planie zbliżonym do kwadratu o szerokości naw: 9,2 głównej, 4 i 3,2 bocznych, przedzielonych rzędami kolumn korynckich. Ośmioboczna apsyda wznosząca się nad Grotą Narodzenia posiadała w środku 4-metrowy otwór, przez który widać było z góry grotę.

W 527 roku, po powstaniu Samarytan bazylika została poważnie zniszczona. Na polecenie cesarza Justyniana rozebrano ją i wzniesiono nowy kościół, który istnieje do dziś.

Obecna bazylika to również pięcionawowa budowla, z której usunięto budynek nakrywający grotę i przystosowano do potrzeb liturgicznych. Posiada ona 57 metrów długości i 26 metrów szerokości i jest przecięta czterema rzędami kolumn. Bazylikę powiększono przez dodanie apsydy i nawy poprzecznej, zakończonej również apsydami. Posadzka nowej bazyliki została podniesiona o 75 cm w stosunku do starej, zachowując schody prowadzące do Groty Narodzenia. Pod posadzką prezbiterium znajduje się wapienna Grota Narodzenia o wymiarach: 12 metrów długości i 3,5-4 metrów szerokości oraz 3 metrów wysokości. Na posadzce znajduje się srebrna gwiazda pochodząca z 1717 roku z łacińskim napisem: „Hic de Virgine Maria Jesus Christus natus est (W tym miejscu narodził się Jezus Chrystus z Maryi Dziewicy).

W 614 roku Betlejem oraz cała Ziemia Święta została najechana przez Persów, którzy pod wodzą Chosroesa II zniszczyli wszystkie miejsca kultu chrześcijańskiego z wyjątkiem Bazyliki Narodzenia. Persowie wchodząc do kościoła ujrzeli przedstawione na płaskorzeźbie postacie mędrców ze Wschodu, których utożsamili z perskimi magami i z szacunku dla swoich przodków, którzy byli tu przed nimi zachowali ten kościół od zniszczenia. Los nie zawsze był łaskawy dla tego miejsca. Arabowie  mahometańscy, pod wodzą kalifa Omara najechali Betlejem w 638 roku i obok bazyliki wybudowali meczet.

W roku 1099 Betlejem zostało zdobyte przez krzyżowców, którzy w 1110 roku utworzyli tam biskupstwo łacińskie. Krzyżowcy usunęli ze świątyni greckich duchownych, miasto otoczyli murem obronnym, a kościół przebudowali usuwając ze względów obronnych atrium, dodając w jego wnętrzu liczne mozaiki. W Bazylice Narodzenia krzyżowcy dokonywali koronacji swoich królów, a w latach 1165-69 odrestaurowali budowlę, odnawiając dekoracje wnętrz i wymieniając dach. Po zdobyciu miasta w 1187 roku przez Saladyna, Arabowie odnosili się do kościoła z należytym szacunkiem. Cesarz Henryk VI odzyskał na krótko raz jeszcze Betlejem w 1192 roku. Po pokonaniu egipskiego sułtana przez Mameluków w XIII wieku rozpoczął się długi okres bezczeszczenia i zaniedbania świątyni.

Szczególnie okrutnie obeszli się z bazyliką Turcy,  którzy przetopili ołów z dachu na kule armatnie, a wyrażając swoją pogardę dla miejsca kultu chrześcijan wjeżdżali konno do świątyni. Właśnie dlatego chrześcijanie zdecydowali się zamurować główne wejście do kościoła, pozostawiając jedynie mały, około 1,5 metrowej wysokości otwór. Wejście to nazywane jest „Wrotami uniżenia” lub „Drzwiami pokory”, ponieważ wchodząc do środka, chcąc nie chcąc, trzeba się pochylić. Sporadyczne remonty, plądrowanie, trzęsienie ziemi w 1834 roku i pożar w 1869 roku, który zniszczył wystrój groty, oraz pomimo dominacji islamu, bazylika Narodzenia Pańskiego cały czas była miejscem kultu chrześcijańskiego.

Pieczą nad świątynią początkowo sprawowali kanonicy regularni, a od XII wieku do dziś Grota Narodzenia znajduje się pod wspólną kontrolą prawosławnych, katolików i Ormian. Główną częścią bazyliki opiekują się greko-prawosławni, a lewe jej skrzydło zajmują Ormianie, natomiast franciszkanie opiekują się Kaplicą Żłóbka.

Bazylika otoczona jest od północy przylegającym do niej katolickim kościołem św. Katarzyny Aleksandryjskiej, przed którego wejściem znajduje się niewielki dziedziniec z figurą św. Hieronima, od południowego wschodu klasztorem greko-prawosławnym, a od południa klasztorem ormiańskim. W 1948 roku Betlejem włączono do Jordanii, w 1967 roku miasto zajął Izrael, który w 1995 roku przekazał je Autonomii Palestyńskiej.

Zdjęcia wykonano w październiku 2010 oku.