Rotonda ce adăposteşte Sfântul Mormânt a fost la început deschisă în partea superioară. La sfârşitul secolului al IV-lea s-a adăugat cupola, arsă în 614 şi în 966 şi deteriorată de un cutremur în secolul al IX-lea.

Mai apoi, după victoria sa împotriva cruciaţilor la 1187, Saladin a ordonat zidirea ferestrelor din cupolă pentru ca întunericul să domnească în biserică. Doar după cutremurul din 1834, odată cu reparaţiile efectuate cupolei, s-au redeschis şi ferestrele.

Astăzi, după restaurarea încheiată de Crăciunul anului 1996, se poate admira minunata lucrare, cupola fiind împodobită în interior cu douăsprezece raze de aur, în numărul Sfinţilor Apostoli. Razele amintesc de Sfânta Lumină, care an de an, coboară în Biserică la Paștele Ortodox.

Partea vestică a rotondei este relicvă din prima biserică bizantină. Săpăturile arheologice au demonstrat că datorită masivităţii sale, zidul nu a putut fi nicicând dărâmat. Unele dintre coloanele rotondei sunt după caracteristici, jumătăţi ale imenselor coloane din bazilica lui Constantin, refolosite astfel în secolul al XI-lea.

(Preot David Pristavu, Drumul Crucii și Biserica Sfântului Mormânt, 2006, p. 41)