La basilica è stata chiamata Liberiana, in quanto costruita per volontà di
papa Liberio sul luogo di una miracolosa nevicata avvenuta in agosto, da cui
anche l'altra denominazione di Santa Maria della Neve. Peraltro a quella chiesa
risalirebbe l'antichissima immagine della Madonna della Neve. Narra questa
leggenda che nella notte del 5 agosto del 352 papa Liberio e un ricco patrizio
romano, Giovanni, fecero lo stesso sogno: la Madonna invitava a costruire una
chiesa a Lei intitolata, dove la mattina si fosse trovata la neve intatta. Il
miracolo avvenne e il pontefice tracciò la pianta della basilica sulla neve
appena caduta, la chiesa fu immediatamente fondata dal papa e finanziata dal
patrizio. Papa Sisto III (432-40) fece restaurare la chiesa in quanto era
rimasta danneggiata a seguito dei tumulti in occasione dell'elezione di papa
Damaso (366), per celebrare Maria "madre di Dio", secondo quanto
proclamato dal concilio di Efeso del 431. Il primo restauro fu eseguito intorno
al 1148, sotto il pontificato di Eugenio III, che fece costruire un portico.
Papa Niccolò V, nel 1290 circa, ordinò la costruzione di una nuova abside.
Verso la fine del '500 venne poi aggiunto nella navata centrale il soffitto a
cassettoni in legno decorati. Nel 1564 venne avviata la costruzione della
cappella Sforza, su progetto attribuito da molti esperti a Michelangelo, e tali
lavori furono eseguiti in ordine di tempo prima da Tiberio Calcagni e infine da
Giacomo della Porta. Nel 1585 Sisto V incaricò Domenico Fontana di costruire la
Cappella Sistina. Papa Paolo V agli inizi del 600 incaricò Flaminio Porzio alla
realizzazione della Cappella Paolina. Ulteriori ristrutturazioni
architettoniche nella zona absidale furono realizzate sotto il pontificato di
Clemente X, opera già iniziata dal Pietro Bernini nel 1669 per ordine di
Clemente IX ed ultimata poi da Carlo Rainaldi. L'ultimo e più significativo
restauro si ebbe verso il 1741, quando la basilica versava in pessime
condizioni, il portico esistente minacciava di crollare, Papa Benedetto XIV
diede l’incarico all'architetto Ferdinando Fuga che progettò e costruì una
nuova facciata ed un altro portico. Il Fuga, antepose all'originaria facciata
la nuova, così che vennero conservati gli splendidi mosaici del XIII secolo.
Tutto in splendida armonia con il campanile, eretto nel 1376, il più alto di Roma
con i suoi 75 metri, ma rifatto da Guglielmo di Estouteville nel 1445-83.