D. João V jurou erguer o monumento caso obtivesse sucessão do seu casamento com a rainha D. Maria Ana de Áustria, o que acabou por se tornar realidade em 1711, ano do nascimento da princesa Maria Bárbara.
Projetada pelo alemão Johann Friedrich Ludwig, de escola italiana, a construção da obra central do reinado de D. João V iniciou-se a 17 de novembro de 1717 e por ela passou a mão-de-obra de 52 mil trabalhadores. A sagração da Basílica deu-se a 22 de outubro de 1730, embora as obras se tenham prolongado até meados de 1737, dando lugar a um imponente Palácio. Inicialmente esboçado como um Convento para apenas 13 frades, o monumento acabou por se tornar num imenso edifício com todas as dependências e pertences necessários à vida quotidiana tanto da corte como de 300 frades da Ordem de S. Francisco.
A vida de corte do Magnânimo em Mafra acabou, contudo, por ser reduzida. O rei adoeceu com gravidade em 1742 e viria a falecer em 1750, assistindo-se a uma série de diferentes vivências no monumento ao longo do período monárquico. D. Maria I abriu-o às celebrações religiosas. O seu sucessor, D. João VI, instalou a corte no Palácio-Convento entre 1806 e 1807 – ano em que partiu para o exílio no Brasil após as Invasões de Napoleão Bonaparte. Em dezembro de 1807, as tropas francesas ocuparam o Palácio, sendo alguns meses depois substituídas por uma pequena fração do exército inglês que aqui permaneceu até março de 1828. Após o conturbado período das Lutas Liberais, o Palácio de Mafra tornou-se lugar de escape e tranquilidade para as famílias reais, de D. Maria II a D. Manuel II. E foi mesmo no torreão sul que o último rei de Portugal passou a sua derradeira noite em solo pátrio, de 4 para 5 de outubro de 1910, antes de partir para o exílio, aquando da Instauração da República.
Ainda durante 1910, em plena emergência do novo regime, o Palácio-Convento é classificado como Monumento Nacional, num emblemático reconhecimento da sua importância histórico. É uma homenagem e distinção que valoriza todos os seus espaços conventuais mais significativos: o Campo Santo e a Enfermaria, para além da Sala Elíptica ou do Capítulo, a Sala dos Atos Literários (Exames), a Escadaria e o Refeitório, estes últimos hoje pertencentes à Escola das Armas.
Acrescentos posteriores vieram enriquecer o monumento com obras de arte e a criação de outras dependências, como foi o caso da notável biblioteca conventual. O Palácio Nacional de Mafra possui uma das mais importantes bibliotecas portuguesas, com um valioso acervo de aproximadamente 36 mil volumes. Um verdadeiro repositório de conhecimento e obras-primas.
Para além disso, os dois carrilhões com um total de 98 sinos constituem o maior conjunto sineiro do século XVIII, a que se juntam os seis magistrais órgãos instalados na Basílica, palco de sublimes e inspiradores concertos.