Văn Miếu được xây dựng năm Thần Vũ thứ hai (1070) dưới thời nhà Lý.
Lý Thánh Tông (1023-1072) là vị vua đã cho xây dựng Văn Miếu. Ông là vị hoàng đế thứ ba của nhà Lý, trị vì từ năm 1054. Đến năm 1076, vua Lý Nhân Tông cho lập Quốc Tử Giám bên cạnh Văn Miếu.
Theo Đại Việt sử ký toàn thư, "Mùa thu tháng 8, làm Văn Miếu, đắp tượng Khổng Tử, Chu Công và tứ phối, vẽ tượng Thất thập nhị hiền bốn mùa cúng tế, hoàng thái tử đến đấy học”. Sau này, nhà sư phạm nổi tiếng của nước ta là Chu Văn An cũng được thờ ở đây.
Theo Việt sử thông giám cương mục, "Bính Thìn, năm Anh Vũ Chiêu Thắng thứ nhất tháng tư... lập nhà Quốc Tử Giám; tuyển trong các văn thần lấy những người có văn học, bổ vào đó". Người đầu tiên học tập ở Văn Miếu là thái tử Lý Càn Đức, tức vua Lý Nhân Tông sau này.
Năm 1484, dưới thời Lê Thánh Tông - vị vua nổi tiếng anh minh của nhà Lê - bia tiến sĩ được xây dựng để ghi danh những người đỗ đại khoa ở Văn Miếu - Quốc Tử Giám.
Hiện nay, 82 bia tiến sĩ vẫn còn được lưu giữ tại Văn Miếu. Những bia này được dựng từ năm 1484 đến năm 1780, khắc các bài văn bia đề danh tiến sĩ Nho học Việt Nam của các khoa thi Đình từ năm 1442 (niên hiệu Đại Bảo thứ ba) đến năm 1779 (niên hiệu Cảnh Hưng thứ 40).
Nguyễn Trực đỗ trạng nguyên ở khoa thi năm 1442. Ông là trạng nguyên đầu tiên được khắc tên lên bia tiến sĩ ở Văn Miếu - Quốc Tử Giám.
Văn Miếu - Quốc Tử Giám đã được đưa vào danh sách xếp hạng 23 di tích quốc gia đặc biệt. Quần thể kiến trúc Văn Miếu - Quốc Tử Giám bao gồm hồ Văn, khu Văn Miếu - Quốc Tử Giám và vườn Giám.