Pertencente à Igreja Ortodoxa Russa, a catedral teve sua construção ordenada pelo Czar Ivan o Terrível para comemorar a conquista de Kazan, que realizou entre 1555 a 1561. Em 1588 o Czar Fiodor Ivanovich ordenou que se agregasse uma nova capela no lado leste da construção, sobre a tumba de São Basílio o Bendito, santo por cujo nome foi chamada popularmente a catedral.
São Basílio se encontra no extremo sudeste da Praça Vermelha, justamente à frente da Torre Spasskaya do Kremlin. Não sendo muito grande, consiste de 9 pequenas capelas construídas. Num jardim à frente a igreja há um estátua de bronze, erguida em honra a Dmitry Pozharsky e Kuzma Minin, que reuniram voluntários para o exército que lutou contra os invasores polacos durante o período conhecido como Tempos de Dificuldades.
O conceito inicial era construir um grupo de capelas, cada uma dedicada a cada um dos santos em cujo dia o Czar ganhou uma batalha, mas a construção de uma torre central unifica estes espaços em uma só catedral. A lenda fala que o Czar Ivan deixou cego o arquitecto Postnik Yakovlev, para evitar que construísse uma construção mais magnífica para mais alguém.
A Catedral de São Basílio não deve ser confundida com o Kremlin de Moscovo, que está situado na Praça Vermelha, mesmo local onde a Catedral de São Basílio está situada.