המבנה הבולט והחשוב ביותר בירושלים הביזנטית היה כנסיית הקבר. כזכור, קונסטנטינוס הגדול שיגר את אמו הלנה לארץ ישראל, ועל פי המסורת הנוצרית, היא זיהתה בירושלים את מקום הצליבה ו"חשפה" את שרידי הצלב האמיתי ואת קבר ישו. כבר בימי קונסטנטינוס החלו בבניית הכנסייה על גבי הבסיליקה הרומית ומקדש וֶנוּס-אַפְרוֹדִיטֶה הסמוך, כפי שמתאר ההיסטוריון אֶוּזֶבְּיוּס שהיה הבישוף של קיסריה במאה הרביעית.
על פי המסורת הנוצרית, בכנסיית הקבר אירעו האירועים הבאים:
- צליבת ישו על גבי גבעת הגולגותא ומותו בייסורים.
- הכנת גופתו של ישו לקבורה וקבורתו במערת קברים סמוכה.
- תחייתו של ישו לאחר מותו. בנוסף זוהו בכנסייה גם המערה, שבה גילתה הלנה את הצלב האמיתי, וגם מקום קבורת אדם הראשון, שדמו של ישו מהצלב נטף על גולגלתו. (וכך, על פי המסורת הנוצרית, נגאל את האדם הראשון מחטא גן עדן).
