קרקעות השכונה כונו בתחילה "אדמת עמוס",[2] ולאחר הקמת השכונה נקראה "מקור חיים" על שם חיים כהן מחרקוב אשר מכספו נרכשו חלק ניכר מקרקעותיה.[3] את הכסף תרמו בניו של חיים כהן לרגל חתונת הזהב של הוריהם. הם תרמו לחובבי ציון על מנת שתירכש בירושלים חלקת קרקע על שם אביהם.
השכונה תוכננה על ידי האדריכל ריכרד קאופמן עם רחוב אחד מרכזי, וחלקות קרקע מאחורי הבתים אשר יועדו למשקי עזר. מקור חיים אמורה הייתה להיות שכונה דתית, והסתדרות "המזרחי" הייתה אחראית בשנים הראשונות על קבלת תושביה, והרב אברהם יצחק טיקוצ'ינסקי התמנה בה לרב השכונה. תושביה הראשונים היו בעיקר עולים מפולין בני העלייה הרביעית. למרות התכנון המקורי להקים שכונה שבה בתים מודרניים ומשוכללים, המתיישבים הראשונים של השכונה היו דלי אמצעים וחלקם אף בנו את בתיהם במו ידיהם. ישנם מוותיקי השכונה שטוענים שחלק מהמתיישבים קיבלו את הבתים בחינם.[4]
בין המתיישבים הראשונים והפעילים שהקימו את ביתם בשכונה ניתן למנות את בוכוייץ ישראל ששימש מזכיר השכונה עם הקמתה. מזכיר וועד השכונה מר ישראל בוכוייץ מסר דוח לחברים בחודש תמוז תרפ"ד והודיע כי :"עוד חודש ימים יסיימו את עשרת הבתים הראשונים".[דרוש מקור]
על פי ספרו של יונה כהן, בחודש אב תרפ"ד כבר הוקמו בשכונה בתים ורפתות. המיוחד בשכונה היה שהמתיישבים חשבו לנטוע בה עצי נוי אשר ישתלבו בסביבה בה קיים אוויר הרים צח ומקום שקט. אכן הוקם במקום פנסיון רוזנבוים.[5]
ב-17 באוגוסט 1924 נערך טקס חנוכת השכונה החדשה.[6] ב-14 בנובמבר 1926 נערך טקס הנחת אבן הפינה לבית הכנסת בשכונה.[7]
עד מלחמת העצמאות הייתה מקור חיים שכונה יהודית מבודדת, המוקפת בשכונות ערביות: בדרום בית צפאפא, במערב קטמון, בצפון בקעה, המושבה היוונית, והמושבה הגרמנית ובמזרח מחנה אל-עלמיין הבריטי, שהפריד אותה מתלפיות. במאורעות תרפ"ט סבלה השכונה מהתקפות מהכפר בית צפאפא שמדרום, ותושביה אף פונו באופן זמני. לאחר המאורעות הוגשו תלונות הדדיות ומשטרת המנדט עצרה אחדים מתושבי השכונה בטענה שהם היו אחראים למותו של ערבי במהלך המאורעות.[8] במקביל התנהלו משפטים נגד אחדים מתושבי בית צפאפא.[9] כשנה לאחר מאורעות תרפ"ט נעשו מאמצים לקשירת קשרים בין השכונות[10] ונחתם הסכם "ברית שלום" בין מנהיגי שתי השכונות.[11] הסכם זה ספג ביקורת רבה מהצד הערבי. במהלך המרד הערבי הגדול, בין 1936 ל-1939, צלפו הערבים על השכונה ולפעמים אף התקיפו את הבאים אליה.
בשנת 1940 הוקמה בשכונה ישיבת "מקור חיים" על ידי רב השכונה השני - הרב ברוך יצחק לוין, והיא פעלה במקום עד 1962.
השכונה הייתה נתונה למצור במהלך השלב הראשון של מלחמת העצמאות מדצמבר 1947 ועד מאי 1948, במהלכו הותקפה השכונה כ-14 פעמים על ידי כוחות ערביים[1] בעקבות מסירת מחנה אל-עלמיין לידיים ערביות,[12] אך לוחמי "ההגנה" הצליחו להדוף התקפות אלו, וגם להוציא התקפות נגד.[13] הנשים והילדים פונו מהשכונה,[12] ונותרו בה רק צעירים פעילי ההגנה, ש-13 מהם נפלו על הגנת השכונה.[1] עם כיבוש קטמון במבצע יבוסי באביב 1948, חברו אליה כוחות "ההגנה" וחיברו אותה עם השכונות במרכז העיר. אנדרטה לזכר הלוחמים שנהרגו על הגנת השכונה נמצאת בסמוך לבית הכנסת הישן.
לאחר הקמת מדינת ישראל
ב-1951 הוקמה בסמוך לשכונה מעברת מקור חיים. המעברה אכלסה בשיאה כ-5,000 איש, ונודעה בתנאי החיים הקשים שבה. המעברה הייתה המעברה הראשונה בירושלים שהוחל בפירוקה, שהושלם עד מחצית 1956.[1][14] תושבי המעברה עברו ברובם לשיכונים שנבנו בשכונת הקטמונים.[15]
עד שנות השמונים נהרסו רבים מבתי השכונה המקורית, ובמקומם נבנו בתים גבוהים ומבני תעשייה ומסחר.[1]
החל מתחילת המאה העשרים ואחת עוברת השכונה תהליך של בינוי מואץ של בתי דירות במגרשים הפנויים שנותרו בה, בעיקר בחלקה הדרומי. בנוסף מתוכננת לעבור בסמוך שלוחה של הקו הכחול של הרכבת הקלה בירושלים,[17] ואושרה הקמתם של מגדלי מגורים בגובה של עד שלושים קומות.[18]
מקור חיים מס' 30 ומס' 32 הם בתים המצופים אבני סיליקט היוצרים חזית מרשימה, ואף מיועדים לשימור.
במקור חיים מס' 35 (המכונה "בית שיקגו") שכן בשנים 1992-2014 ארכיון המדינה, שעבר בהמשך להר חוצבים.
מקור חיים מס' 42: בית הכנסת הישן של שכונה, אשר נבנה בשנת תרפ"ט, הודות ליוזמתו של רב השכונה הראשון - הרב טיקוצ'ינסקי. על גג בית הכנסת נבנו בשנות ה-30 עמדות הגנה מבטון עם חרכי ירי. בחצר בית הכנסת הוקמה בשנות התשעים על ידי תושבי השכונה אנדרטה לזכר 12 לוחמים שנפלו בהגנה עליה במלחמת העצמאות.