Vznik vyšehradská kapituly, což je sbor církevních hodnostářů, s kostelem sv. Petra a Pavla souvisí s vybudováním zdejšího hlavního panovnického sídla knížetem Vratislavem II. Kapitula byla od samého počátku vyňata z pravomoci pražského biskupa a byla pod ochranou samotného papeže, což je v naší zemi věc zcela neobvyklá. Byla založena v roce 1070, resp. tehdy byly položeny základy chrámu a kníže hned zřídil sbor kleriků v čele s proboštem. Zakládací listina kapituly se datuje rokem 1088. Jde spíš o tzv. fundační listinu. Kromě chrámu sv. Petra a Pavla a kostela sv. Klimenta, o němž mnoho informací nemáme, kapitula hned na počátku své existence dostala kolem čtyřiceti vesnic v okolí Prahy a jinde odebírala mýtné a clo.

Význačným dárcem a dobrodincem kapituly byl Soběslav I., který nechal r. 1129 vybudovat kolem kostela dlážděné chodby, ozdobit jeho průčelí honosnou bohatě zdobenou královskou korunou, vymalovat zdi a zavěsit nádherný lustr ze zlata, stříbra, mědi a železa. Upravil pohřebiště Přemyslovců v kryptě kostela a do chrámové knihovny věnoval vzácné knihy. Vyšehradská kapitula měla dvanáct kanovníků, probošta a děkana a stále se rozrůstala, čímž rostl i její význam. Před husitskými válkami měla přibližně již sto duchovních. Probošt byl vždy jmenován panovníkem a byl vázán povinnostmi na nejvyššího, tedy královského kancléře, ostatní kněží volila kapitula. Věhlasnými vyšehradskými probošty a kancléři, kteří se zasloužili o rozvoj kapituly, byli například Gervasius (1156–1178) a Arnold (1219–1240), jež byl příbuzný Přemysla Otakara I. Na samém počátku 14. století zde působil Petr z Aspeltu, jenž byl zároveň rádcem posledních Přemyslovců i Jana Lucemburského, zastával funkci zemského správce, byl politikem evropského rozměru a později byl jmenován mohučským arcibiskupem.

Kapitula založila vlastní školu, která je doložena v roce 1240. Udržovala čilé kulturní styky s dalšími kulturními centry v Německu, Itálii, Polsku apod. a zasloužila se o rozvoj vzdělanosti a umění v celém království. Jedním z vysoce ceněných děl středověku je Vyšehradská madona, deskový obraz, jenž vznikl kolem r. 1350 v některé z pražských malířských dílen nejspíš pro vyšehradský chrám. K nejcennějším knižním pamětihodnostem nejen kapituly, ale i našeho národa, patří Korunovační evangeliář krále Vratislava z roku 1086, bohatě iluminovaná písemná památka, dále kronika kanovníka vyšehradského, která navazuje na text Kosmovy kroniky a popisuje události z období 1125–1141. Autor je neznámý, ale předpokládá se, že ji sepsal zdejší duchovní. Z konce 11. století pochází slavný, nádherně zdobený Kodex vyšehradský, který je spojován s první královskou korunovací v Čechách a který patří k význačným památkám románské doby. Je uložený v Národní knihovně. Zřejmě od týchž autorů pocházejí ještě další tři podobně bohatě malované kodexy.

Když byl kníže Vladislav II. zvolen českou šlechtou v roce 1140, královský palác na Vyšehradě opustil a přestěhoval se na Pražský hrad. Od té doby se panovníci již natrvalo přesunuli na Hradčany a úloha bájného místa jakožto sídla králů tak skončila. Ale zůstala tu bohatá a proslulá kapitula v čele s proboštem. Za Karla IV. byl obnoven Vyšehrad do podoby rezidenčního královského hradu a kapitula byla jeho církevní institucí. Zlatou bulou jí v roce 1352 potvrdil všechna privilegia a svobody. Byla rovněž ochráncem hrobu prvního českého krále Vratislava. Karel IV. zahrnul vyšehradského probošta mezi přední preláty českého království a připojil mu navždy hodnost královského kancléře a titul knížete.

Po bitvě na Vyšehradě mezi husity a králem Zikmundem v roce 1420 byla kapitula rozpuštěna a klerikové se rozešli po celé zemi. Po skončení husitských válek v roce 1434 se činnost kapituly začala pomalu obnovovat. Zasloužil se o to značně opat Jan Ondřejov, zvaný Šindel, který začal shromažďovat rozptýlený majetek. Ale až po založení vyšehradského pivovaru v roce 1564 a výrobě piva se zvýšili příjmy kapituly. Také díky tomu začala v roce 1575 přestavba kostela sv. Petra a Pavla.  

Na počátku 17. století byl postaven dům pro kanovníka a od roku 1608 měli všichni děkani povinnost zde sídlit. Poté měla kapitula dva preláty (probošta a děkana) a pět kanovníků, přičemž ten kanovník, který zde bydlel, byl zároveň farářem.

Během třicetileté války utrpěl celý Vyšehrad včetně zástavby uvnitř a kapitula značné škody. Zůstal jí jen kostel. Vzestup nastal až v roce 1719. Ještě předtím se již stal Vyšehrad poutním místem díky deskovému obrazu Panny Marie Vyšehradské-Dešťové jakožto zázračnému vyobrazení Madony přivolávající déšť. V létě se sem při velkém suchu konala velká procesí. Tato tradice se držela ještě po roce 1800. Dalším kultem se v 18. století stala soška P. Marie Loretánské, zvané Šancovské.

Nejvýznamnějším děkanem v té době zde byl Jan Václav Ditrich z Lilienthalu, který završil obnovu a vývoj kapituly po době husitské. Působil zde v letech 1719–1744 a zasloužil se o její celkový vzestup. Kapitula měla kromě sídelních kanovníku dalších šest, kteří zde nebydleli a působili jako faráři mimo Vyšehrad, dále dva vikáře a čtyři zpěváky. Ditrich zavedl pravidelné a kvalitní bohoslužby. Dal barokně přestavět kostel, shromáždil cennou sbírku 73 obrazů a 35 kreseb a díky jemu se také prohloubily vztahy s papežem. Během působení dalšího význačného děkana v letech 1749–1760, Jana Tomáše Vojtěcha Berghauera, kapitula nadále vzkvétala. Avšak po jeho smrti, za vlády Marie Terezie, byly pravomoci kapituly převedeny pod pražské arcibiskupství, když papež v roce 1763 zrušil exemptní bulu z roku 1397. Tím přišla vyšehradská kapitula o své specifické postavení.

V roce 1860 byl zvolen za sídelního kanovníka Václav Štulc, vlastenecký kněz a buditel. Zdůrazňoval slovanskou vzájemnost, byl literárně činný, učil na staroměstském gymnáziu a snažil se kapitulu pozdvihnou k její bývalé slávě. Dosáhl zrušení státního dohledu nad hospodařením kapituly. Byl jmenován proboštem; kanovníkem se stal Mikuláš Karlach. Díky oběma nastal skutečný hospodářský, duchovní a kulturní rozvoj kapituly. Byla postavena nová budova probošství, tři kanovnické domy a děkanství, byly sem instalovány sochy. Byly založeny kapitulní zahrady, byla restaurována románská rotunda sv. Martina a přestavěn kostel sv. Petra a Pavla v novogotickém slohu.

V současné době je královská kolegiální kapitula sv. Petra a Pavla na Vyšehradě podřízena pražskému arcibiskupovi. Má 14 členů: probošta, děkana, šest kanovníků sídelních a šest kanovníků nesídelních. V roce 2018 je proboštem Mons. Aleš Opatrný a děkanem Mgr. Ing. Michal Němeček.