永樂朝遷都北京，倣南京宮殿制度在紫禁城創建奉先殿。《春明夢余錄》載：“永樂(三)十五年十一月，始作奉先殿。”而查閱《明太宗實錄》，其中沒有發現奉先殿營建和使用的相關記載，僅提到永樂二十一年(1423)四月製造奉先殿祭器。據此推斷，北京奉先殿在永樂一朝似未開始使用。
自永樂朝創建至嘉靖朝，奉先殿已經使用了近百年，因此，嘉靖皇帝在新建太廟的同時，決定將陳舊的奉先殿修繕一新：
嘉靖十五年十二月丁酉，上諭輔臣李時、尚書夏言曰：“奉先殿不勝舊矣，朕意欲新之。”時曰：“請俟太廟工完，並新崇先殿。”上曰：“然。第今須預備料材耳。”
由於奉先殿修繕期間各種祭祖儀式仍需要按時舉行，因此在動工之前，奉先殿內列聖神位暫被遷至南城的景神殿和永孝殿供奉，各種祭祀活動在景神殿和永孝殿舉行。修繕工程歷時近兩年，至嘉靖十八年(1539)正月宣告完成。
奉先殿修繕完工後，世宗定於嘉靖十八年二月初九將列聖神位遷回奉安，並命禮部擬定了奉安儀注。但意想不到的是，世宗在三個月後突然改變了想法，制定了新的祭祀禮儀：
甲戌，上召見禮部尚書嚴嵩於文華殿，示以欽定列聖忌祭禮儀：太祖高皇帝高皇后忌辰即於景神殿行禮，列聖帝後忌辰俱遷奉景神殿神位於永孝殿行禮，祭畢仍奉還景神殿，着為令。舊制，遇祖宗忌祭俱於奉先殿行禮，遍祭列聖。上以為非禮，已更定惟於忌日祖位前特具儀祭之。至是，復以列聖俱在，似於奠獻未便，乃更定惟太祖忌祭如舊，列聖俱奉主別殿祭之。
按照更定的禮儀規定，祖宗忌辰不能遍祭於列聖之前，新修繕的奉先殿也無法滿足這一要求，故列聖帝後忌辰仍在景神殿和永孝殿行禮。直至嘉靖二十四年(1545)八月，始將列聖神位遷回大內奉先殿供祀。也就是説，嘉靖十六年(1537)正月到嘉靖二十四年八月，近八年多的時間內，原應在奉先殿舉行的祭祀活動都在景神殿和永孝殿舉行，而修繕後的奉先殿並未立即恢復家廟的用途。
然而，奉先殿在停用八年之後，世宗為何又決定恢復了原有的祭祀制度呢？嘉靖朝初年，世宗熱衷於制禮作樂，乙太廟和奉先殿為代表的祭祖宮殿先後被改建。而修繕一新的奉先殿突遭雷擊，繼而新建的太廟也遭回祿之災，建築幾乎焚燬殆盡，連續的上天示警，無疑打擊了世宗更定禮樂的熱情，於是在嘉靖二十四年六月太廟恢復原有建築規制後，其祭祀儀式也“一如先朝之舊，後所增諸儀，悉除之”，奉先殿祭祀也恢復為原來的制度。從制禮作樂的角度看，世宗沒有成功地更改奉先殿和太廟的建築規制和祭祀禮儀，然其更定禮制的初衷——奉祀睿宗帝後神主入祀太廟和奉先殿，最終如願以償了。
穆宗即位以後，奉先殿的變動主要是調整了其內的祭祀對象，把嘉靖朝奉祀於奉先殿西夾室的孝潔皇后神主遷祔太廟，同時將孝烈皇后的神位遷入景雲殿專祀。至萬曆初年，奉先殿祭祀制度發生了較大的改變，殿內不再僅奉祀一帝一後，而是一帝多後了，即除了皇帝的原配皇后外，贈後、繼後都可以入祀奉先殿。崇禎朝，思宗追祀生母，意欲改建奉先殿：“崇禎十五年五月十七日，上禦中左門之左小廂房，有扁曰德政殿。上曰：太廟一帝一後，朕不敢輕動，還只是奉先殿尚可恢拓，前後加一層，即祧廟亦當袷祭。”但禮臣以為改建奉先殿不合禮制，加之當時國家內憂外患，改建工程並沒有實施。直到明朝末年，李自成的軍隊闖入紫禁城，焚燬皇城宮殿，奉先殿的消失或在此時。
