Com origens bem antigas, diz-se que a Ermida foi erguida a mando do primeiro rei Português, D. Afonso Henriques, em honra a todos os cruzados martirizados na tomada de Lisboa aos Mouros em 1147, podendo-se ler no interior a seguinte inscrição “Nesta paróquia se administrou o primeiro baptismo depois da tomada de Lisboa aos Mouros no ano de 1147”.
Não obstante, o presente templo começou a ser construído em 1769 e foi terminado em 1786, ostentando um profuso estilo Barroco tão característico da marca Pombalina do Lisboa pós terramoto de 1755, de acordo com o projecto do muito conceituado Arquitecto Reynaldo Manuel dos Santos.

O grande orgulho da Basílica dos Mártires é o seu tecto de abóbada em arco com alegorias dedicadas ao rei D. Afonso Henriques e à tomada de Lisboa, de autoria de Pedro Alexandrino. Outros dos grandes destaques deste templo é o órgão, considerado mesmo dos melhores do País, atribuído a Silvério Machado e recentemente alvo de grandes obras de restauro.

A elegante Basílica dos Mártires situa-se na famosa rua Garrett, no requintado e mítico Chiado, bem no centro da cosmopolita cidade de Lisboa.

Está classificada como Imóvel de Interesse Público desde 1974.