A construção da basílica começou logo após a canonização de Francisco em 1228. Simone di Pucciarello doou o local para a igreja, uma colina a oeste da cidade de Assis, conhecida como Colina do Inferno (onde os criminosos eram mortos). Hoje, o local é conhecido como Colina do Paraíso. A pedra fundamental foi posta pelo Papa Gregório IX, em 17 de Julho de 1228. A igreja foi projetada e supervisionada pelo Frei Elias de Assis, um dos primeiros seguidores do santo. A basílica inferior foi terminada em 1230.

No dia de Pentecostes, em 25 de Maio de 1230, o corpo de Francisco foi trazido para o local. A construção da basílica superior começou logo após 1239 e foi finalizada em 1253. Sua arquitetura é uma síntese do Românico e do Gótico Italiano. As igrejas foram decoradas pelos maiores artistas daquele tempo, vindos de Roma, Toscana e Úmbria. A igreja inferior tem afrescos de Cimabue e Giotto; na igreja superior está uma série de afrescos com cenas da vida de São Francisco, também atribuída a Giotto e seus seguidores. A basílica é administrada pelos Frades Menores Conventuais (OFM Conv.). Os Frades Franciscanos Conventuais são os guardiães dos restos mortais do Santo de Assis.

No dia 26 de setembro de 1997, Assis foi atingida por dois fortes terremotos que danificaram severamente a basílica (parte do teto dela ruiu durante o segundo tremor, destruindo um afresco de Cimabue) que passou dois anos fechada para restauração.[1][2]