大教堂中具有許多傳說xìng的神聖遺蹟、遺物和遺址。基督教徒不分教派和所屬教會，都將耶路撒冷奉為聖地。大教堂的一部分為東正教耶路撒冷主教的主教座堂，另一部分為天主教方濟各會所據有；科普特教會、敘利亞教會和亞美尼亞教會也各據堂中一部分。耶穌母親聖瑪利亞的誕生處也距此不遠，十字軍在那裡建有聖安妮教堂。

聖墓教堂所在地原是哈德良時期修建的一座阿芙羅狄蒂神廟。君士坦丁大帝皈依基督教後，曾派其母親海倫娜（Helena）前往巴勒斯坦查訪聖蹟。據稱海倫娜除發現耶穌受難的十字架（TrueCross）外，還將此地確認為耶穌受