Победу над Наполеоном и изгнание французской армии из пределов России по русской традиции было решено отметить строительством храма-памятника – соответствующая идея звучит уже в манифесте императора Александра I, выпущенном по случаю окончания Отечественной войны 1812 года. Так как событие пришлось на Рождество Христово (25 декабря по Юлианскому календарю), то и посвящение нового храма было выбрано в честь этого праздника. Возведение планировалось на Воробьёвых горах, где в 1817 году начались работы. В результате проведённого конкурса победил проект архитектора Александра Витберга: в его представлении храм был украшен портиками, увенчан исполинской колоннадой, включал в себя пантеон погибших. Современники отмечали влияние «масонских идей» на облик храма.

Новый император, Николай I, постановил прекратить работы на Воробьёвых горах: место оказалось непригодным для столь масштабного строительства, к тому же вскрылись многочисленные злоупотребления и хищения. Наконец, архитектурная идея, заложенная Витбергом, уже вышла из моды. Новый официальный стиль именовался русско-византийским, его основой были мотивы традиционного русского зодчества. Эти идеи были использованы архитектором Константином Тоном – автором Николаевского вокзала (сегодня известного как Ленинградский) и Большого Кремлёвского дворца. В качестве нового места выбрана территория ближе к центру города: на берегу Москвы-реки, у Пречистенской набережной, в конце Волхонки, недалеко от Бульварного кольца. Место отнюдь не было пустым: для начала строительных работ оказались снесены здания Пожарного депо, переехавшего на Пречистенку, и Алексеевский монастырь, переведённый в Красное село. Наконец, в 1837 году храм Христа Спасителя был заложен, а активные работы начались в 1839 году.

Строительство, продолжавшееся более сорока лет, было завершено уже при следующем императоре – Александре II. Массивные горельефы храма, отражавшие как библейские события, так и эпизоды русской истории, были созданы скульпторами Логановским и Ивановым. К 1860 году наружные работы в целом завершены, после чего создавалась внутренняя отделка: в росписи храма приняли участие Крамской, Маковский, Суриков, Семирадский, Верещагин, Бруни и другие выдающиеся художники эпохи. Алтарь храма выполнен в виде огромной шатровой часовни. Также в интерьеры были включены мраморные плиты с именами всех павших солдат и с названиями всех сражений Отечественной войны 1812 года и походов 1797–1807 годов и 1813–1815 годов.

После окончания всех работ в начале 1880-х годов храм готовили к освящению, которое было отложено из-за убийства Александра II. Лишь 26 мая 1883 года, после коронации императора Александра III, храм наконец был торжественно освящён. Помимо главного престола во имя Рождества Христова, на хорах храма располагались приделы по тезоименитству императоров, участвовавших в строительстве храма: в честь святого Николая Чудотворца и в честь святого Александра Невского.

Во время революции храм Христа Спасителя оказался в центре церковной жизни России: именно здесь в ноябре 1917 года митрополит Тихон (Беллавин) был по жребию избран патриархом. Позднее, однако, власти передали храм «обновленцам» – противникам патриарха. В конце 1920-х годов зазвучали предложения снести храм для строительства грандиозного Дворца советов – к сожалению, в конечном счёте именно эта точка зрения возобладала и в 1931 году после двух взрывов здание было уничтожено. Лишь отдельные фрагменты убранства были перенесены в музеи (например, часть горельефов Логановского попала в Музей архитектуры – их и сегодня можно увидеть в Донском монастыре, вмурованными в северную стену с внутренней стороны), также часть мрамора была использована при новом строительстве.

Строительство Дворца советов не увенчалось успехом: оказались построены лишь одноимённая станция метро (позднее названная «Кропоткинской») и бензозаправочная станция на Волхонке. Из подготовленных металлоконструкций были сделаны противотанковые ежи в начале Великой Отечественной войны. После её окончания проект дворца был уменьшен, но и в таком виде здание не появилось. Наконец, в хрущёвскую эпоху от идеи окончательно отказались, превратив вырытый котлован в открытый плавательный бассейн «Москва». Популярный среди горожан, он со временем также пришёл в негодность и в начале 90-х годов был закрыт по причине износа коммуникаций.

Предложения воссоздать храм Христа Спасителя на прежнем месте звучали с конца 80-х годов, но окончательно соответствующее решение было принято в 1994 году. Работы велись соответствии с проектом, разработанным группой архитекторов во главе с М.М. Посохиным. По сравнении с историческим зданием в облик нового храма был внесён ряд изменений: появилась стилобатная часть, облицовка вместо белокаменной стала мраморной, а место мраморных горельефов на фасадах заняли бронзовые, созданные скульптором Зурабом Церетели. В 2000 году после завершения всех работ новый храм освятил патриарх Алексий II. В память о ранее существовавшем на этом месте Алексеевском монастыре в подцерковье освящён нижний храм во имя Преображения Господня с приделами Алексия человека Божия и Тихвинской иконы Божией Матери. Рядом расположен зал церковных соборов, зал высшего церковного совета, музей храма, трапезные палаты. На сегодняшний день Храм Христа Спасителя – второй по величине православный собор в мире (после собора святого Саввы в Белграде) и первый по высоте (103 метра).