Het Panteão Nacional is gevestigd in de zeventiende-eeuwse kerk Santa Engrácia in de wijk Alfama in Lissabon, op het Campo de Santa Clara boven de Taag. Begonnen in 1682 naar ontwerp van João Antunes — de eerste grote barokarchitect van Portugal — is het gebouw opgezet als een Grieks kruis onder een enorme centrale koepel, aan zowel de binnen- als buitenzijde bekleed met de gekleurde Portugese marmersoorten die kenmerkend werden voor de laat-zeventiende-eeuwse school van Lissabon. De oorspronkelijke parochiekerk Santa Engrácia op deze plek was in 1681 verwoest door een windstorm, en de herbouw was vanaf het begin bedoeld als een van de meest ambitieuze barokinterieurs van Portugal.
De bouw duurde buitengewoon lang. De koepel bleef onvoltooid gedurende de achttiende, negentiende en het grootste deel van de twintigste eeuw, en de kerk werd pas in 1966 officieel voltooid, tweehonderdvierentachtig jaar na de start. Het Portugees bewaart de herinnering aan deze vertraging in de uitdrukking 'obras de Santa Engrácia' — 'werken van Santa Engrácia' — gebruikt voor elk project dat eindeloos voortduurt. Het decreet dat Santa Engrácia omvormde tot het Nationale Pantheon werd in 1916 ondertekend, en de eerste bijzettingen en cenotaven volgden in de jaren direct daarna. Het gebouw dient sindsdien als de officiële herdenkingskerk van Portugal.
De bijzettingen en cenotaven vormen het hart van het bezoek. Het lege monument — een cenotaaf — van Luís de Camões, de epische dichter van Portugal, staat in de koepel, ondanks het feit dat zijn werkelijke stoffelijke resten eeuwen geleden verloren zijn gegaan. Echte begravingen omvatten de schrijvers Almeida Garrett en Aquilino Ribeiro; de dichteres Sophia de Mello Breyner Andresen; Manuel de Arriaga, de eerste gekozen president van de Portugese Republiek; de verzetsleider Humberto Delgado; de fadozangeres Amália Rodrigues, bijgezet in 2001 in een ceremonie die door een groot deel van het land werd gevolgd; en de voetballer Eusébio da Silva Ferreira, overgebracht naar het Pantheon in 2015 na zijn overlijden het jaar ervoor.
Beklim de bovenste galerijen en ga naar buiten op het dakterras, en het gebouw verandert in een van de grote uitkijkpunten van Lissabon. Het 360°-panorama vanaf de voet van de koepel omvat de rode pannendaken van Alfama, het estuarium van de Taag, de cruiseterminal, het Kasteel van São Jorge aan de overkant van het dal, de 25 aprilbrug en het Cristo Rei-beeld op de verre oever. De koepel bereikt ongeveer tachtig meter op zijn hoogste punt — bescheiden naar Europese kathedraalnormen, maar hoog genoeg boven de heuvel van Alfama om een uitzicht te bieden dat maar weinig bezoekers verwachten van een kerkinterieur.