El origen de la Basílica de San Ildefonso data de 1.248 en que el obispo D. Fray Domingo dispuso el “Ordenamiento de la Capilla de San Ildefonso”, creando la capilla para «el servicio y utilidad de la Santa Iglesia Catedral de Jaén», como aparece en “Códice Gótico”, conservado en el Archivo Capitular de la Catedral de Jaén.
La circunstancia de que la Catedral estuviera prácticamente unida a la muralla de la ciudad le impedía disponer junto a ella de un cementerio en el que recibieran sepultura los feligreses de la collación de Santa María, por ello se decidió erigir en el arrabal una capilla, con su cementerio anexo, que se puso bajo la advocación de San Ildefonso, en razón de ser, en aquel momento, la Iglesia de Jaén sufragánea del Arzobispado de Toledo.
Más tarde, el crecimiento urbano del arrabal a lo largo del siglo XIII, motivó la necesidad de crear en la Capilla de San Ildefonso una parroquia, con lo cual el pequeño templo quedó desvinculado de la jurisdicción catedralicia.
Inicialmente pequeño, llamado capilla, lo que dará nombre a la imagen de Nuestra Señora que a partir de 1430 se venerará en él y que tomará el nombre de Virgen de la Capilla.
El 11 de junio de 1430 tiene lugar la aparición o “Descenso” –como en la ciudad se llama- de la Santísima Virgen:
Un hecho portentoso ocurrido en la noche del 10 al 11 de junio de 1.430, en que cuatro vecinos del barrio tuvieron la visión singular de contemplar una celestial procesión en torno a la capilla, presidida al parecer por la propia María Santísima, que llevaba en los brazos a su Divino Hijo, inició una fervorosa devoción popular hacia la imagen de Nuestra Señora que presidía la capilla.
Al divulgarse el suceso en la ciudad, debido a los sobrecogidos comentarios posteriores de estos testigos, la autoridad eclesiástica intervino. Y el vicario general y provisor del Obispado, don Juan Rodríguez de Villalpando, reunió a los testigos el martes 13 de junio de 1430, y ante escribanos públicos les tomó declaración. Este documento, escrito en pergamino y en buen estado de conservación, se exhibe hoy en la capilla de la Virgen, estando ratificada su legitimidad documental, desde 1944, por certificación expedida por el Archivo Histórico Nacional.
La devoción del pueblo a la Virgen de la Capilla, se fue acrecentando con los años, y ya en el siglo XVI tomó carácter oficial a través de las dos instituciones más representativas del pueblo giennense, los Cabildos Catedral y Municipal, que comenzaron a considerar en la imagen de Nuestra Señora de la Capilla la celestial Patrona y protectora de la ciudad.
En los difíciles años de la guerra española, en que murieron tantos obispos, sacerdotes y religiosos y fueron quemadas y destruidas tantas iglesias e imágenes sagradas, el templo de San Ildefonso no fue quemado ni destruido, subsistiendo sus altares barrocos hasta nuestros días y conservándose la venerada y antigua imagen de Nuestra Señora de la Capilla.
A causa del patronato de la Virgen de la Capilla, cada año, la Basílica de San Ildefonso es escenario de muchos actos religiosos celebrados por los devotos de la Virgen así como sede o punto de partida de efemérides inolvidables, como la coronación o confirmación pontificia del patronato canónico, que han pasado a la historia general de la ciudad y, como es obvio, a la historia de la Iglesia de Jaén.
El 9 de junio de 2010, S.S. Benedicto XVI declaró Basílica Menor la Sacra Iglesia Parroquial de San Ildefonso.