Il Panteão Nacional occupa la chiesa seicentesca di Santa Engrácia, nel quartiere dell'Alfama a Lisbona, sul Campo de Santa Clara sopra il Tago. Iniziata nel 1682 su progetto di João Antunes — il primo grande architetto barocco portoghese — l'edificio si sviluppa a croce greca sotto un'immensa cupola centrale, rivestita internamente ed esternamente con i marmi colorati portoghesi che divennero il marchio di fabbrica della scuola lisbonese del tardo Seicento. L'originaria chiesa parrocchiale di Santa Engrácia sul sito era stata distrutta da una tempesta di vento nel 1681, e la ricostruzione fu concepita fin dall'inizio come uno degli interni barocchi più ambiziosi del Portogallo.
La costruzione richiese un tempo straordinariamente lungo. La cupola rimase incompiuta per tutto il Settecento, l'Ottocento e gran parte del Novecento, e la chiesa fu formalmente completata solo nel 1966, duecentottantaquattro anni dopo l'inizio dei lavori. La lingua portoghese conserva la memoria di questo ritardo nell'espressione "obras de Santa Engrácia" — "lavori di Santa Engrácia" — usata per descrivere qualsiasi progetto che si trascini all'infinito. Il decreto che convertiva Santa Engrácia in Pantheon Nazionale fu firmato nel 1916, e le prime sepolture e cenotafi seguirono negli anni immediatamente successivi. Da allora l'edificio funge da chiesa memoriale ufficiale del Portogallo.
Le sepolture e i cenotafi sono il cuore della visita. Il monumento vuoto — un cenotafio — di Luís de Camões, il poeta epico portoghese, si erge all'interno della cupola nonostante il fatto che le sue spoglie reali siano andate perdute secoli fa. Le sepolture reali includono gli scrittori Almeida Garrett e Aquilino Ribeiro; la poetessa Sophia de Mello Breyner Andresen; Manuel de Arriaga, il primo Presidente eletto della Repubblica Portoghese; il leader della resistenza Humberto Delgado; la cantante di fado Amália Rodrigues, sepolta nel 2001 in una cerimonia seguita da gran parte del paese; e il calciatore Eusébio da Silva Ferreira, trasferito al Pantheon nel 2015 dopo la sua morte l'anno precedente.
Salite alle gallerie superiori e uscite sulla terrazza sul tetto: l'edificio si trasforma in uno dei grandi belvedere di Lisbona. Il panorama a 360° dalla base della cupola abbraccia i tetti di tegole rosse dell'Alfama, l'estuario del Tago, il porto delle crociere, il Castello di São Jorge dall'altra parte della valle, il Ponte 25 de Abril e la statua del Cristo Rei sulla sponda opposta. La cupola raggiunge circa ottanta metri al suo apice — modesta per gli standard delle cattedrali europee, ma abbastanza alta sopra il colle dell'Alfama da offrire una vista che pochi visitatori si aspettano dall'interno di una chiesa.