Chrám představuje unikátní příklad hlavní městské sakrální stavby, na jejíž výstavbu se soustředila maximální pozornost městského patriciátu, musela být však paradoxně umístěna za hradbami města. Tato situace byla zapříčiněna především snahou oddělení duchovní správy města od sedleckého kláštera, chrám byl totiž umístěn jen několik desítek metrů za hranicí jeho pozemků a nacházel se již na území náležejícím pražské kapitule. Bylo to ale také hustě poddolované území města a celkový nedostatek místa uvnitř hradeb bez centrálního náměstí.

Do konce 14. století vznikl na rozšířeném skalním ostrohu chrámový okrsek zahrnující chrám na katedrálním půdorysu, karner, zvonici, faru a školu. V představách stavitelů měl být chrám ještě o polovinu delší, než je dnes, finanční důvody však neumožnily tento velkorysý záměr uskutečnit. Chrám byl vybudován v několika etapách od osmdesátých let 14. století až do poloviny 16. století. Na podobě a koncepčních proměnách se podíleli přední stavitelé své doby, působící zároveň na královských zakázkách v Praze – rodina Parléřů, Matěj Rejsek a Benedikt Ried.

V roce 1626 připadl chrám do správy jezuitského řádu, který jej adaptoval jako svou kolejní kapli a od roku 1667 započal s výstavbou koleje, symbolicky i fakticky propojující chrám s vlastním městem. Jezuité podnikli několik úprav chrámu, nejprve odstranili původní vnitřní vybavení, zabílili gotické malby a ve třicátých letech 18. století změnili i vnější siluetu chrámu výstavbou sedlové střechy s třemi makovicemi. V roce 1773 byl jezuitský řád zrušen a chrám připadl státnímu náboženskému fondu. Za dalších sto let, kdy mu byla věnována jen minimální údržba, chrám značně zchátral.

V roce 1877 byl v Kutné Hoře založen Archeologický sbor Vocel, který si vytkl jako jeden z hlavních cílů právě obnovu chrámu. O vypracování restauračních a rekonstrukčních plánů požádali architekta Josefa Mockera. V letech 1884–1889 byl obnoven exteriér chóru, v letech 1892–1899 byly opraveny lodě, navráceny stanové střechy a vystavěno nové západní průčelí. Chrám se dočkal slavnostního vysvěcení v roce 1905.

Vzhledem k tomu, že chrám sv. Barbory je jednou z nejvýznamnějších evropských katedrálních staveb, přitahoval v minulosti pozornost četných umělců a fotografů. Obrazové prameny chrámu zachycující exteriér i interiér chrámu před obnovou a v jejím průběhu, tvoří nejbohatší fond našeho digitálního archivu.