據藏文史書《賢者喜宴》記載，松贊干布、文成公主和赤尊公主都參與修建大昭寺，由文成公主堪輿選址，還從長安召來了眾多工匠，寺院約在公元647年建成。公元822年，唐朝廷與吐蕃在拉薩會盟，823年在大昭寺門前立「唐蕃會盟碑」。公元838年朗達瑪贊普滅佛，封閉了所有佛堂，大昭寺淪為屠宰場，其後西藏地區出現割據分裂的局面，自遭受滅法後，佛教的勢力逐漸恢復。
　　
　　公元11世紀初，來自西藏西部阿里地區的翻譯家桑噶．帕巴西饒第一次對釋迦殿進行擴建。公元1167年前後，山南達布地方活佛楚臣甯布增建佛殿周圍的回廊，並維修壁畫。公元13世紀初，拉薩公堂寺僧人在主殿周圍新建飛簷。公元13世紀薩迦派統治西藏期間擴建大昭寺，新建大門及護法神殿，塑造贊普和王妃像，在主殿第三層建造神殿並加蓋金頂。公元15世紀，乃東王紮巴堅贊受宗喀巴之托，在釋迦殿內院加蓋屋頂。公元1642年，五世達賴用30年的時間大規模改造擴建大昭寺，新建正門，增建金頂飛簷和四角神殿。至18世紀七世達賴以後仍有修繕。