Secondo la tradizione la Chiesa di Santa Maria Maggiore fu fondata dal vescovo Savinio nel IV sec. sopra un tempio pagano intitolato al dio Giano, sulla terrazza inferiore della città romana di Assisi.
Una conferma sulle preesistenze archeologiche è venuta da scavi effettuati nel 1864 e nel 1954, che hanno ritrovato sotto le navate i resti di una domus romana risalente al I sec. d.C., identificata come la casa del poeta latino Properzio, originario di Assisi e vissuto alla corte dell’imperatore Ottaviano Augusto. Gli scavi hanno riportato alla luce anche un sarcofago risalente al VIII sec., attualmente posizionato in fondo alla navata sud. La basilica paleocristiana fu ricostruita poco prima dell’anno Mille, alla quale epoca risale la cripta sotto il presbiterio. Nel 1035, al tempo del vescovo Ugone, il titolo di cattedrale fu trasferito da Santa Maria Maggiore alla chiesa di San Rufino, dove erano conservate le reliquie del santo patrono.
Nel 1162 – data presente sul rosone della facciata – Santa Maria Maggiore fu ricostruita in forme romaniche da un architetto di nome Giovanni, forse dello stesso Giovanni da Gubbio che iniziò nel 1140 la nuova cattedrale di San Rufino. San Francesco fu più volte ospite del vescovo Guido nell’attiguo Palazzo Vescovile, davanti al quale si spogliò delle vesti, nutrendo speciale legame con la chiesa di Santa Maria Maggiore. Una pietra all’esterno dell’abside è testimone di lavori eseguiti al tempo di Francesco e del vescovo Guido nell’anno 1216. Una seconda iscrizione con un ritratto del santo era dipinta sulla tribuna absidale, ma andò perduta nel disastroso terremoto del 1832, quando caddero i tetti delle navate e fu gravemente danneggiata la decorazione della chiesa. I dipinti superstiti sono opera di pittori umbri attivi nei secoli XIV-XVI.
Dal 2008 la cura pastorale della parrocchia è affidata ai Frati Cappuccini di Assisi.