בניית המקדש החלה על ידי אוגוסטוס בשנת 42 לפנה"ס, לאחר שהסנאט הכריז על פולחן הקיסר בעקבות מותו של יוליוס קיסר. אוגוסטוס הקדיש את המקדש לקיסר (אביו המאמץ) ב-18 באוגוסט 29 לפנה"ס לאחר קרב אקטיום.
קיסר היה האזרח הראשון ברומא שזכה למקדש המשמש לסגידה אליו, משום שהיה הראשון שהוכרז כאל על ידי הסנאט.
הפלטפורמה הגבוהה שעליה נבנה המקדש שימשה כרוסטרה (Rostra), סוג של דוכן נואמים מוגבה, בקצה השני של הפורום, ועוטרה בחרטומי ספינות שנלקחו מקרב אקטיום.
מקדש קיסר הוקדש כולו לפולחן של כוכב שביט, הכוכב הופיע זמן מה לאחר הירצחו של קיסר (44 לפנה"ס) ונחשב לנשמתו ולמסמל לידתו של אגוסטוס כשליט הקיסרות הרומית.
לא ברור מה היה סגנון הסידור המקורי של המוקדש, אולם ראיות של מטבעות עתיקים בהם מופיעים ייצוגים של בית המקדש, מציעים הסדר איוני או הסדר משולב, אולם ארכאולוגים מצאו שברי הסדרים קורינתיים, מה שהוביל חוקרים אחדים לשער כי המקדש היה שילוב של פורטיקו איוני עם אמנות קורינתית שהופיעה על קירות המקדש. אחרים סבורים כי המקדש כולו היה בנוי בסגנון קורינתי וכי העמודים על המטבעות מייצגים עמודים קורינתיים ברמה נמוכה.
בית המקדש נחרב בשריפה במהלך כהונתו של ספטימיוס סוורוס ולאחר מכן שוחזר בעזרת איורים במטבעות מתקופת אוגוסטוס ואדריאנוס, קיימת אפשרות כי במהלך השחזור הסדר במקדש שונה על ידי סוורוס, שלאחריו האנטבלטורה והקרניז של המקדש היו בעלי מוטיבים ומאפיינים של הסדר הקורינתי.
