Il tempio di Vesta risale ad un periodo in cui Roma era ancora circoscritta all’area del Palatino e formata da singoli villaggi sui colli: siamo molto prima della creazione del Foro.
La conservazione del fuoco, bene di enorme importanza in una comunità protostorica, era un impegno che implicava non poche difficoltà. Virgilio afferma che in quell’epoca il fuoco si otteneva con il primordiale sistema dello sfregamento della selce: di qui deriva la necessità di costruire una struttura pubblica che fosse adibita alla protezione, con l’ausilio di personale deputato allo scopo, di una risorsa così importante e sempre immediatamente disponibile per le necessità della comunità intera.
Era pertanto quasi un'ovvia conseguenza che la struttura a protezione del fuoco diventasse un tempio, ed il personale assumesse un ruolo di forte sacralità (nello specifico si trattava di sacerdotesse). Quando a partire da Servio Tullio il processo di unificazione della città coinvolse anche le comunità stanziate sui colli limitrofi, il simbolo dell'aggregazione ebbe una spiccata connotazione politica; non essendo dunque più possibile mantenerlo riservato al solo nucleo del Palatino, fu trasferito nella zona “comune” che sarebbe poi divenuta il Foro classico, e che stava progressivamente assumendo il profilo di un luogo d'incontro e di scambio culturale tra le comunità limitrofe, sul modello dell'agorà della polis ellenica.
Il tempio rappresentava anche il focolare domestico più importante, correlato alla vicina residenza del Rex, la Regia, che rappresentava tutti i focolari della comunità ormai riunita. Le prime sacerdotesse che ebbero incarico di custodire il sacro fuoco erano le figlie del re: le Vestali diventarono in seguito l'unico sacerdozio a Roma riservato alle donne. Erano in 6, con diversi compiti, e venivano tutte da famiglie patrizie. Dovevano svolgere il loro sacerdozio per 30 anni a partire dai 6 o 10 anni di età e dovevano rispettare un rigido voto di castità, pena la condanna a morte per seppellimento: era infatti sacrilegio versare il sangue di una vestale. In cambio del loro impegno godevano di un enorme prestigio, ricevevano tributi in denaro e alte onorificenze.
Gli autori dell’antichità riportano unanimemente l'origine del tempio di Vesta all'età regia; tuttavia, a causa verosimilmente della quotidiana presenza del fuoco, il tempio soffrì a più riprese distruzioni per incendi e fu ricostruito, conservando sempre la medesima planimetria circolare ma sviluppandosi in altezza. La sua pianta circolare viene ricollegata sia dalle fonti antiche (Ovidio) sia nei moderni studi archeologici, alla pianta delle primitive capanne della Roma dell'VIII secolo a.C., a motivo anche della antichissima istituzione del culto di Vesta nella religione romana.
Il tempio di Vesta fu danneggiato dagli incendi del 241 a.C. e del 210 a.C., in seguito ai quali si rese necessario anche un profondo rimaneggiamento della casa delle Vestali. Al successivo rifacimento del tempio si riferiscono verosimilmente i resti di una spessa fondazione circolare in cementizio fornita di un incavo centrale, che costituiva forse il ricettacolo degli oggetti sacri al culto, di cui parla Varrone, vale a dire la fossa per le ceneri del fuoco sacro. Si presume quindi una ricostruzione integrale del tempio dopo il devastante incendio del 64 d.C., contemporaneamente all’ingrandimento della casa delle Vestali. Un’immagine del tempio di Vesta su un rilievo dell'epoca traianea nella Galleria degli Uffizi di Firenze, lo mostra in ordine ionico e con un podio a cui si appoggiano i basamenti delle colonne, conservate nella successiva età dei Severi.
Dopo l'incendio del 191 d.C. il tempio fu ancora ricostruito sotto Commodo da Giulia Domna, moglie del futuro imperatore Settimio Severo, nella versione attuale, lasciando invariati il podio e i basamenti delle colonne che dovevano essersi salvati dalla distruzione.
Nel 391 d.C. Teodosio abolì i culti pagani, tra cui il culto di Vesta: il fuoco sacro venne spento e il sacerdozio delle Vestali fu sciolto.
