بنا بر نقل کتب تاریخی ، نخستین گنبد بر فراز مزار قدسی حضرت امام رضا (ع) به فرمان سلطان سنجر سلجوقی (511 - 552 ق ) و به کوشش وزیر وی، شرف الدین قمی ساخته شد که جنس آن از کاشی بود.در دوران شاه طهماسب صفوی، پس از جمع‌آوری خشت‌های کاشی، گنبدی با روکش طلا بر فراز گنبد پیشین بنا شد. این همان گنبدی است که امروزه در نمای بیرونی به چشم می‌آید.