По приказу египетского правителя Аль-Хакима, 18 октября 1009 года был разграблен и разрушен Храм Гроба Господня, а заодно и все остальные строения христиан в Иерусалиме. Уцелели лишь отдельные фрагменты здания, погребенные под каменными обломками.

Храмовый комплекс существовал без изменений до захвата в 614 году Иерусалима персидским царем Хосровом II. Сооружения храма были сильно повреждены, но под руководством настоятеля монастыря преподобного Феодосия Модеста по повелению императора Ираклия храм был восстановлен в 629 году, хотя и не в прежнем великолепии.

В 637 году Иерусалим был осажден халифом Умаром. Патриарх Софроний сдал город после заверения мусульман о заключении мирного договора, и храм Гроба и основные христианские святыни Иерусалима не были повреждены.

В 1009 году халиф Аль-Хаким би-Амруллах, подогреваемый слухами и наветами против христиан, в нарушение неоднократно подтверждавшегося договора, заключенного еще патриархом Софронием и халифом Умаром, санкционировал массовые убийства христианского населения Иерусалима и разрушение христианских храмов в городе и окрестностях. В результате этого разрушения была безвозвратно утрачена базилика.

Византийский император Константин VIII выторговал у сына Эль-Хакима право на восстановление храма в обмен на такие уступки, как открытие мечети в Константинополе. Строительные работы продолжались еще в царствование Константина Мономаха до 1048 года, но по своему великолепию этой постройке было далеко до своей античной предшественницы.

Было сооружено несколько отдельно стоящих сооружений, напоминающих часовни. Роль главной церкви была отведена ротонде Воскресения, сохранившейся лучше других, в восточном проеме которой была устроена небольшая апсида. Когда новость о разрушении Храма Гроба Господня достигла Европы, она послужила одним из весомых поводов для агитации в Европе к началу Крестовых походов.

В середине XII века крестоносцы с размахом отстроили храм в величественном романском стиле, по его подобию позднее был построен собор Новоиерусалимского монастыря под Москвой. Строительство, описанное хронистом Вильгельмом Тирским, было завершено при королеве Мелисенде возведением звонницы.

Крестоносцы приступили к строительству около 1130 года, а освящен храм был 15 июля 1149 года - в день 50-й годовщины взятия Иерусалима. После взятия Иерусалима мусульманами Саладин разрешил христианским паломникам свободно посещать Иерусалим и Храм Гроба Господня, а в XIII веке Иерусалимом и самим Храмом некоторое время владел отлученный от церкви император Фридрих II.

Построенный в 1130-1147 годы храм Воскресения вновь объединил под одной кровлей все святые места, связанные со смертью и Воскресением Иисуса Христа. Крестоносцы не стали существенно менять структуру западной части здания, круглого Анастасиса, сохранившего планировку и украшения, восходящие еще ко временам императора Константина Великого.

Эти части можно видеть и до сих пор - это кольцевые опоры ротонды, решенные как колонны коринфского ордера на массивных каменных тумбах, которые местная традиция и сейчас называет «столпами Елены».

Основной заботой крестоносцев было возведение новой Великой церкви, примкнувшей с востока к ротонде. Сооружение имело план в виде Т-образного креста с многочисленными приделами. Интересное решение было осуществлено в восточной части здания, где за главным алтарем был устроен обход со своеобразным «венцом» капелл.

Такое решение послужило отправной точкой для развития композиций такого типа в средневековом зодчестве Западной Европы. В стилистических приемах оформления интерьеров и наружного убранства заметны и элементы ранней готики. Заключительным аккордом всего ансамбля стало возведение пятиярусной колокольни с стрельчатым завершением, предпринятое на самом закате существования христианских государств Палестины.

Уже в 1400 году храм был украшен двумя куполами а в 1510 году храм насчитывал 20 алтарей. Позже после многочисленных сборов со стороны католических паломников патриарх Нектарий начал полную реставрацию и переделку храма. Землетрясение 1545 года привело к понижению колокольни до современного уровня.

В 1555 году расширением храма занимались монахи-францисканцы. Им же принадлежит внутреннее убранство. Работы по реставрации и улучшению храма продолжались вплоть до 1719 года и в новом состоянии храм простоял до 11 октября 1808 года когда в результате пожара сгорел почти весь храм. В этот раз средства были собранны православными верующими которые с громадными издержками смогли восстановить храм хоть и не в былой красоте и роскоши который он имел до пожара 1808 года.