H Ροτόντα κτίζεται στα χρόνια του αυτοκράτορα Γαλέριου (306-311 μ.Χ.) και αποτελεί ένα χαρακτηριστικό δείγμα μνημειώδους αρχιτεκτονικής της υστερορωμαϊκής περιόδου. Επικοινωνεί με την Αψίδα (γνωστή ως Καμάρα) με κλειστό διάδρομο, που σήμερα δεν υπάρχει.
Η αρχική του χρήση δεν είναι γνωστή. Σύμφωνα με κάποιους ερευνητές ήταν Μαυσωλείο του Γαλερίου ή ναός των Καβείρων ή ναός του Δία. Πιθανότερη άποψη, είναι να ήταν ναός προς τιμή του Δία, επειδή ο Δίας ήταν ο προστάτης θεός του Διοκλητιανού και του Γαλερίου. Αν προοριζόταν για Μαυσωλείο τότε γεννάται το ερώτημα γιατί ο Γαλέριος τάφηκε στην γενέτειρά του στο Σίρμιο και όχι στην Θεσσαλονίκη.
Βρίσκεται στη συμβολή των οδών Απ. Παύλου και Φιλίππου, δίπλα στο παρεκκλήσι του Αγ. Γεωργίου, απ’ όπου και παίρνει το όνομα (Ροτόντα του Αγ. Γεωργίου).
Γνωστό ως «Ροτόντα», λόγω της κυκλικής του κάτοψης. Επιβλητικό, πλινθόκτιστο κτίσμα, αλλάζει πολλές φορές χρήση κατά τη διάρκεια της μακραίωνης ιστορίας του.
Είναι κυκλικό θολοσκέπαστο κτίριο με διάμετρο 24 μέτρα έχει ύψος 29,80 μ. Τα τόξα και ο τρούλος αποτελούνται από κεραμίδι και στο εσωτερικό του κτιρίου ανοίγονται 8 μεγάλες ορθογώνιες κόγχες. Πάνω από τις κόγχες υπάρχουν 8 μεγάλα παράθυρα και πάνω απ΄ αυτά και κάτω από τον τρούλο 8 μικρά παράθυρα.
Οι τοίχοι του έχουν πάχος 6,30 μ. και αποτελούνται από πέτρα, ενισχυμένη σε κάποια σημεία με τούβλο. Η στέγη είναι κτισμένη σε 3 επίπεδα. Το κτίσμα απ’ έξω δείχνει βαρύ και ογκώδες, αλλά στο εσωτερικό δίνει την αίσθηση του ανάλαφρου, λόγω των πολλών ανοιγμάτων και τόξων και ένα άνοιγμα στην κορυφή της στέγης αφήνει το φως και τον αέρα να περάσουν.
Η κυρίως είσοδος του κτιρίου ήταν κατά μήκος του άξονα προς τα νότια και ξεκινά από την νότια κόγχη του. Δίπλα από την είσοδο αυτήν υπήρχαν εκατέρωθεν δύο σκάλες που οδηγούσαν στην στέγη. Το μνημείο κατά την διάρκεια της ζωής του έχει υφίσταται διάφορες μεταβολές, μία μεγάλη αλλαγή ήταν η προσθήκη ενός περιμετρικού στεγασμένου διαδρόμου γύρω απ’ όλο τον ρωμαϊκό κύλινδρο για να μεγαλώσει η χωρητικότητα του εσωτερικού του σχεδόν στο διπλάσιο. Ετσι γκρεμίζονται οι τοίχοι των 7 κογχών.
Το μνημείο, στα τέλη του 4ου αιώνα, στα χρόνια του αυτοκράτορα Θεοδοσίου Α’, (379-395 μ.Χ.) μετατρέπεται σε χριστιανικό ναό και λίγο αργότερα αφιερώνεται στον Παντοκράτορα.
Την ίδια εποχή, ο πελώριος θόλος (διαμέτρου 24 μέτρων), οι καμάρες και τα τόξα των παραθύρων διακοσμούνται με περίτεχνα ψηφιδωτά. Οι εικονογραφίες του ναού ήταν εξαιρετικές και αυτές που έχουν απομείνει φανερώνουν το μεγαλείο τους.
Στην κορυφή του τρούλου υπάρχει ο παντοκράτορας πλαισιωμένος από αγγέλους, ενώ στη χαμηλότερη ζώνη, υπάρχουν σειρές αγίων μπροστά από ζωγραφιές επιβλητικών κτιρίων. Ως κεντρικό θέμα εικονιζόταν μάλλον η δεύτερη έλευση του Χριστού.
Το 1590 ο ναός μετατρέπεται σε τζαμί (και λειτουργεί ως τζαμί μέχρι την απελευθέρωση της πόλης 1912), από τον Σινάν Πασά και τον επικεφαλής της Μονής των Δερβίσηδων, Χορτάτζη Σουλεϊμάν Εφέντη, και ονομάζεται Χορτάτζ Εφέντη Τζαμί. Απομεινάρι της εποχής αυτής είναι ο μιναρές, η κρήνη στην αυλή και οι προθάλαμοι στην δυτική και νότια είσοδο του κτιρίου.
Μεταξύ 1523-24 και 1590-91 το κτίριο μετατρέπεται σε μητρόπολη Θεσσαλονίκης, τότε που η προγενέστερη μητρόπολη Αγ. Σοφία μετατρέπεται σε τζαμί.
Το 1917 ο Ελ. Βενιζέλος ανακηρύσσει το κτίριο σαν Μακεδονικό Μουσείο. Μετά τους σεισμούς του 1978 μετατρέπεται σε μουσείο.