La Basilica di Santa Maria Maggiore fu edificata nel IV secolo per volere di Papa Liberio su un tempio pagano, conservando la primitiva struttura paleocristiana. Secondo la leggenda, la Vergine Maria apparve al Papa dandogli indicazioni per costruire la chiesa, e un miracolo avrebbe indicato il luogo in cui edificarla. Il giorno successivo, il 5 agosto, un'insolita nevicata imbiancò un tratto del colle Esquilino: qui Papa Liberio tracciò nella neve il perimetro della nuova basilica e iniziarono i lavori di costruzione. Nell'anno 432 la basilica fu ricostruita da Papa Sisto III, che la dedicò al culto della Vergine Maria, riconosciuto dal Concilio di Efeso nel 431.

La basilica mostra una mescolanza di stili architettonici appartenenti a diverse epoche. Del periodo medievale conserva il pavimento cosmatesco, ristrutturato da Ferdinando Fuga nel XII secolo durante il pontificato di Papa Eugenio III, mentre gli splendidi mosaici dell'abside furono realizzati da Jacopo Torriti sotto il pontificato di Niccolò IV. Il campanile in stile romanico, costruito nel 1375 e alto 75 metri, è il più alto di Roma. Conserva 5 campane antiche: la campana maggiore è detta "La Sperduta", forgiata nel 1289. Ai suoi rintocchi, che avvengono poco dopo le 21, è legata una leggenda risalente al XVI secolo che racconta di una pastorella smarrita mentre pascolava il suo gregge. Calata la sera, furono fatte suonare le campane della basilica affinché i rintocchi le indicassero la via del ritorno a casa. La pastorella non tornò mai più, ma le campane continuano ancora a chiamarla. Il soffitto a cassettoni di epoca rinascimentale risale al tempo di Papa Alessandro VI Borgia (1492-1503) e, secondo la tradizione, venne dorato col primo carico di oro proveniente dalle Americhe, dono di Isabella di Spagna.

Verso la fine del 1500 vennero realizzate le due grandi cappelle laterali: la cappella Sistina e la cappella Paolina, rispettivamente per volere di Papa Sisto V e di Papa Paolo V. Nella cappella Paolina (o Borghese) è conservata la più importante icona mariana di Roma: la Madonna Salus Populi Romani. Secondo la tradizione, l'immagine fu dipinta da San Luca, portata poi a Roma sotto Papa Sisto III (432-440) e donata alla basilica costruita da Papa Liberio. La basilica conserva la reliquia della Sacra Culla: cinque asticelle in legno di sicomoro, parte della mangiatoia in cui fu adagiato Gesù Bambino, custodite in un reliquiario a forma di culla progettato da Giuseppe Valadier nel 1802.

Tra il 1670 e il 1676, Carlo Rainaldi ridisegnò l'abside nelle forme attuali. Sui muri della navata centrale, al di sopra della trabeazione, sono visibili riquadri a mosaico risalenti al V secolo. L'arco di trionfo è decorato da mosaici con storie dell'infanzia di Gesù risalenti al periodo di Sisto III. Nel catino absidale, lo splendido mosaico fu eseguito e firmato da Jacopo Torriti alla fine del XIII secolo.