Царь Петр I родился в день памяти преп. Исаакия Далматского 30 мая (9 июня). Это был монах–отшельник, который жил в Византии в IV веке и выступал против ереси Ария. Он открыто призывал заблудшего императора отречься от ложных взглядов, за что и пострадал. По предсказанию святого император погиб от руки врагов. После этого Исаакий еще при жизни почитался как пророк. На Руси преп. Исаакий не пользовался широким почитанием. Петр I, со свойственным ему размахом, решил исправить ситуацию.

В 1710 году по указу царя бывший чертежный амбар был перестроен в церковь и освящен во имя этого святого. Деревянное здание располагалось рядом с Адмиралтейством и выглядело весьма скромно. Тем не менее, в 1712 году, когда царский двор переехал в новую столицу, именно здесь Петр сочетался браком со своей второй супругой.

Достаточно скоро церковь потребовалось перестроить и увеличить. В течение XVIII века три Исаакиевских собора сменили друг друга, пока, наконец, в 1809 году Александр I не объявил конкурс на строительство нового здания. Главным условием государя было сохранение алтарей предыдущего храма, возведенного А.Ринальди. Для большинства архитекторов это оказалось непреодолимым препятствием. Они понимали, что здание будет давать неровную усадку, особенно на топком невском берегу, тем не менее, император не отступал от своего требования.

Французский архитектор Огюст Монферран создал проект, отвечавший всем пожеланиям высокого заказчика. В 1818 году проект одобрили, и Монферран был назначен придворным архитектором. Однако вскоре вскрылись значительные технические недоработки. К чести мастера следует сказать, что он сумел с достоинством принять критику, устранить недочеты и предложить оригинальные решения, которые реабилитировали его в глазах коллег.

Императорская семья придавала большое значение храму. Многие проекты, даже нужные городу, отклонялись в пользу строительства собора. Для русской архитектуры это стало большим этапом, своеобразной школой, где испытывались новые приемы. Помимо Монферрана в работе принимали участие А.П.Брюллов (брат Карла Блюллова), Н.Е.Ефимов, А.И.Кракау, И.А.Монигетти, Д.В.Шебуев, А.И.Штакеншнейдер.

30 мая 1858 г. Исаакиевский собор был торжественно освящен. До 1922 года он оставался кафедральным Русской Православной церкви. Здесь проходили все главные церковные службы и крестины членов царской семьи.

В 1922 году по декрету ВЦИКа из собора была изъята и утрачена большая часть церковных ценностей, богослужебных сосудов и приборов. С 1923 по 1928 годы собор принадлежал обновленцам: советская власть пыталась создать послушную Церковь. Когда попытка провалилась, собор был закрыт. В 1931 году в его стенах начал действовать антирелигиозный музей, который спустя шесть лет стал историко-художественным.

Во время Второй мировой войны в собор не было ни одного прямого попадания, однако, артобстрелы оставили неизгладимый след на гранитных колоннах. 13 из 21 цветных стекол витража были выбиты. Серьезный ущерб нанесли сырость и холод. Реставрация началась в 1945 году и в целом завершилась к 1963 году. В ходе работ была создана новая отопительная система, которая позволила поддерживать постоянную и снизить влажность, губительную для красочного слоя.

На протяжении советского периода в соборе можно было видеть маятник Фуко, наглядно иллюстрирующий вращение Земли вокруг своей оси и Солнца. Высота купола позволяла обеспечить длинный подвес – 98 м. Впервые маятник качнули в пасхальную ночь с 11 на 12 апреля 1931 года в присутствии 7 тысяч зрителей. Он демонстрировался до начала 1990-х гг. Собор до сих пор находится в ведении музея, но с 1990 года там проходят регулярные службы.