Проект Капитолия, разработан архитектором Уильямом Торнтоном, в 1793 году. Первый камень в основание Капитолия был заложен Джорджем Вашингтоном 18 сентября 1793 г. Строительство пышного здания в стиле ампир велось несколькими поколениями архитекторов.

Купол Капитолия был возведен значительно позже - в 1866 году. Он увенчан статуей Свободы.Впервые Конгресс заседал в Капитолии в 1800 году, хотя полностью строительство закончилось лишь в 1811 году. В 1814 г. его сожгли англичане и восстановительные работы заняли пять лет. В 1820-27 гг. южное и северное крыло здания были наконец соединены переходом, над которым вознёсся купол.
Через тридцать лет Капитолий был признан недостаточно вместительным, и началось его расширение. При этом было решено сохранить уникальные черты первоначального здания — в частности, капители колонн, украшенные табачными листьями и початками маиса вместо традиционной для архитектуры классицизма средиземноморской флоры. Вместо старого купола был сооружён новый, чугунный, высотой 87 метров и весом свыше 4000 тонн. Его прообразом традиционно считается собор Святого Петра в Риме, хотя структурно он ближе Дому инвалидов Мансара-младшего.
По настоянию Линкольна, желавшего подчеркнуть единство нации, Капитолий достраивался во время Гражданской войны Севера и Юга. 2 декабря 1863 г. к архитектурному облику здания был добавлен последний штрих — на купол была водружена 6-метровая аллегорическая статуя Свободы. Изнутри купол Капитолия украшен первой в США фреской, изображающей «Апофеоз Вашингтона» в окружении олимпийских богов, автор — греко-итальянец Константин Брумиди, 1865 год.