بنا بر نقل كتب تاريخي ، نخستين گنبد بر فراز مزار قدسي حضرت امام رضا (علیه السلام) به فرمان سلطان سنجر سلجوقي (۵۱۱ - ۵۵۲ ق ) و به كوشش وزير وي، شرف الدين قمي ساخته شد كه جنس آن از كاشي بود.

به گزارش جهان به نقل از عقیق، در دوران شاه طهماسب صفوي، پس از جمع‌آوري خشت‌هاي كاشي، گنبدي با روكش طلا بر فراز گنبد پيشين بنا شد. اين همان گنبدي است كه امروزه در نماي بيروني به چشم مي‌آيد.در شورش ازبك‌ها، خشت‌هاي طلاي گنبد به چپاول رفت. در زمان شاه عباس صفوي، گنبد مطهر، بار ديگر با خشت‌هايي از مس و روكش طلايي پوشيده شد. گنبدي كه اينك مشاهده مي‌شود، همان بنايي است كه حدود چهارصد سال از ساخت آن مي‌گذرد.