Христианский храм на месте Пантеона существовал издавна. Еще в VI веке король Хлодвиг воздвиг здесь базилику в честь святых Петра и Павла, а столетие спустя в нее были перенесены мощи святой Женевьевы. Во время нашествия на Париж норманны сожгли базилику, но впоследствии на ее месте был устроен монастырь. Нынешний храм заложен в 1764 году королем Людовиком XV, который, тяжело заболев, дал святой Женевьеве обет, что в случае выздоровления построит ей храм. Поправившись, король поручил возведение храма архитектору Суффло, но тот не увидел своего детища завершенным. Зодчий умер в период бесконечных придворных споров о том, какими должны быть барельефы на фронтонах храма, надо ли строить колоколенки и т. д. Споров по этим поводам было немало, ведь все придворные, в особенности дамы, считали себя «специалистами». В конце концов король, «уступая мнению настойчивого господина Суффло» (собственные слова Людовика XV), решил все же колокольни построить, но колоннаду возвести только со стороны главного входа в храм.
Храм, возведение которого закончили в 1790 году, построен в форме греческого креста с размерами 110 х 82 х 83 метра. Главный его фасад (западный), наподобие римского Пантеона, украшен портиком с колоннами. К нему с площади ведут 11 ступеней, а перед главным входом в храм установлена знаменитая скульптура О. Родена «Мыслитель», приобретенная на народные пожертвования. Гигантский купол храма окружен 32 коринфскими колоннами (высотой 20 и диаметром 2 м), которые размещены в три ряда. Видимые снаружи стены не имеют окон и украшений, кроме идущей по фризу гирлянды. Именно эта архитектурная деталь и придает всему зданию вид некрополя. С балкона, расположенного на верху купола храма, открывается величественный вид на Париж и окрестности, а под храмом разместилось 300 склепов, в одном из которых покоится и прах архитектора Суффло.
Храм посвятили святой Женевьеве, но в 1791 году Конвент решил превратить его в Пантеон для увековечения памяти знаменитых людей той эпохи. Колокольни, из-за которых когда-то разгорались придворные споры, были снесены, крест с храма сняли, заменив его фигурой Славы, на барельефе фронтона над главным входом святую Женевьеву сменила аллегорическая фигура Родины-матери, а под барельефом появилась надпись: «Великим людям благодарное Отечество».
Вход в склепы, разделяющиеся кирпичными перегородками, находится в самой церкви, позади главного алтаря. Своды подземных помещений поддерживаются двадцатью столбами. Первым в 1791 году здесь похоронили Мирабо, и во время его погребения были поставлены и «памятники» Вольтеру и Руссо — деревянные ящики, расписанные серым цветом. На «памятнике» Вольтеру сделана надпись:
Поэт, историк и философ, он расширил человеческий дух и научил его тому, что он должен быть свободен. Он защищал Каласа, Сирвена, де ла Бара и Манбаллъи; боролся с атеистами и фанатиками, внушал терпимость и провозгласил права в противоположность рабству феодализма.
На гробе Ж.-Ж. Руссо была нарисована рука, держащая факел, который находится как бы в могиле. Эта композиция аллегорически намекает на свет, который распространил по миру «женевский гражданин». Надпись гласит: «Здесь покоится человек природы и истины». В 1793 году якобинцы одним из первых своих декретов постановили «вынести из Пантеона прах дворянина Мирабо», и «отец Французской революции», в одночасье ставший классовым врагом, был заменен «доктором Маратом». Однако через два года, когда якобинцев сбросили, тело Марата в свою очередь тоже покинуло Пантеон. Останки Мирабо впоследствии были перенесены на кладбище Пер-Лашез, а тело Марата сбросили в сточную трубу на одной из улиц Монмартра. Гробы Вольтера и Руссо тоже сейчас пусты, так как останки обоих философов после 1815 года были тайно унесены и погребены в неизвестном месте.
После реставрации Бурбонов в 1822 году надпись «Великим людям благодарное Отечество» стерли и храму возвратили его первоначальное религиозное назначение. Все скульптуры на его фронтоне были вновь заменены христианскими статуями, и началось «переселение» праха покойных. Вольтера и Руссо убрали в крипту под перистилем.
После революции 1830 года новый «буржуазный» король Луи-Филипп вновь переименовал церковь в Пантеон, вернул на прежние места прах Вольтера и Руссо, а также (уже в который раз!) сменил барельефы на фронтонах. На сей раз Родина-мать раздавала венки своим детям, а История записывала, кому и за что… Налево, под покровом Свободы, на барельефах изображены лица, отличившиеся на гражданском поприще — Мирабо, Мальзерб, Фенелон, Монж, Манюэль и знаменитый генерал Карно; потом идут изображения химиков Бертоле и Лапласа. Во втором ряду — живописец Давид, Кювье, Лафайет, Руссо и медик Биша. Направо, подле Истории, — солдаты Республики и Империи. Появился среди них и Наполеон, но не император, а просто генерал Бонапарт… Позади его — старый гренадер, опирающийся на ружье, и знаменитый маленький барабанщик из Арколя.