در سال 993 این زیارتگاه توسط سبوک تیگین غزنوی ویران شد. پسرش محمود غزنه ای در سال 1009 م. ضریح را بازسازی کرده و آن را به یک مقبره گسترش دهید. حدود سال 1150 م مرحله بعدی گسترش با ساختمان های بیشتر توسط سلطان احمد سنجر سلجوقی انجام شد. طبق افسانه، پسرش در حرم شفا یافت که از آن به معجزه تعبیر شد. محمد چودابنده (اولجیتو) که در حدود سال 1310 شمسی درگذشت. رسماً به شیعیان اعتراف کرد و بلافاصله پس از آن مقبره گسترش یافت. ابن بطوطه در سال 1333 از مشهد بازدید کرد و از شهر زیارتی بزرگی با درختان میوه، رودخانه ها و آسیاب های متعدد خبر داد. در زمان شاه روخ تیموری، شهر و مقبره مهمترین مکان این سلسله شد. در سال 1418 مسجد گوهرشاد در کنار مقبره ساخته شد که توسط همسر شاه روچ گوهر شاد تأمین مالی شد و به همین دلیل به نام او نامگذاری شد.

پس از پیروزی انقلاب اسلامی، مدیریت این حرم بر عهده بنیاد آستان قدس رضاوی بود که با توجه به افزایش روزافزون زائران، مجموعه را نیز به طور گسترده گسترش داد. در 20 ژوئن 1994، بمب گذاری تروریستی در مقبره سازمان های تروریستی مورد حمایت جهان غرب در آن زمان رخ داد که در آن 26 نفر کشته شدند.

این حرم بر روی سکه 100 ریالی جمهوری اسلامی ایران از سال 1383 و همچنین بر روی تمبرهای پستی متعددی نقش بسته است.