汉高祖刘邦十二年（前195）冬十一月，自淮南经过鲁国，以太牢（猪、牛、羊）祭孔子，开帝王祭孔之先河。
东汉光武帝建武五年（29），派遣官吏专程赴曲阜祭孔。明帝永平二年（59），令郡县学校皆祀周公、孔子，牲以太牢。郡县祀孔子自此始。永平十五年（72），明帝东巡过鲁，祀孔子及七十二弟子，弟子从祀至此始。章帝元和二年（85）春，以太牢祀孔子及七十二贤人，作“六代之乐”，标志着祭孔始用乐。“六代之乐”包括云门、大戚、大韶、大夏、大濩、大武，相传分别为黄帝、尧、舜、禹、汤、周武王六代所作，故名。桓帝永兴元年（153），孔庙春秋两季祭祀被固定下来，这一祀典制度一直延续到民国年间。灵帝时，在鸿都门图画孔子及七十二贤人的画像，这是最早的孔子及其弟子像。
三国魏齐王曹芳于正始二年（241）二月，帝讲《祀记》，并使太常释奠，以太牢祭孔子于辟雍，以颜渊配。此国学释奠以弟子配享之始。
晋武帝泰始三年（267）冬十一月，诏太学及鲁国四时备三牲祀孔子。七年（271），皇太子讲《孝经》，亲以太牢祀孔子。此皇太子祭孔之始。
东晋时，祭孔已采用“斩悬之乐”、“六佾之舞”的礼制。“斩悬之乐”已失传，无从可考。“六佾之舞”是春秋时诸侯使用的乐舞（天子为八佾），纵横各六行，每行六人。
南朝宋文帝元嘉二十二年（445），皇太子祭孔于太学，乐用《登歌》。祭奠用乐始此。孝武帝孝建元年（454）十月，诏开建庙制同诸侯之礼。
南朝齐武帝永明三年（485），议释祭孔，设斩悬之乐、六佾之舞、牲牢器用，悉依上公。
东魏兴和元年（539），“雕塑圣容，旁立十子”，孔庙由此开始塑像。
隋开皇（581-600）中，祭孔时，东面为周公像，西面为孔子像，改变了北周时周公、孔子同坐的现象。
唐太宗贞观元年（627），以颜回为先师，配享孔庙。贞观四年（630），以左丘明等二十一人从祀，从此诸儒名流被纳入孔庙。贞观二十一年（647），国学祭孔，遣国子祭酒为初献；州县遣刺史、县令为祭主。此为后世遣官祭孔之始。直省以长官主祭，也始于此。
唐高宗永徽（650-655）中，复以周公为先圣，孔子为先师，颜回、左丘明以下皆从祀。总章元年（668），赠颜回太子少师，曾参太子少保，皆配享（一说睿宗太极元年配享）。
唐开元（713-741）初，皇帝下诏塑像，始定“四科十哲”。“四科”即四配，他们是：复圣颜子、述圣子思子（思伋）、宗圣曾子（曾参）、亚圣孟子（孟轲）。“十哲”是：冉子、宰子、子有、言子、颛孙子、闵子、仲弓、端木子、仲子、卜子。清康熙增加朱熹，乾隆增加有子，成“十二哲”，以后成为定制。除塑像外，仍画二十二贤人及七十二弟子像于庙壁上。孔子及“四配十二哲”塑像在大成殿内的具体位置是：
（正面）
孔子
（西）（东）
宗圣曾子复圣颜子
亚圣孟子述圣子思子
冉子（讳耕，字伯牛）闵子（讳损，字子骞）
宰子（讳予，字子我）冉子（讳雍，字仲弓）
冉子（讳求，字子有）端木子（讳赐，字子贡）
言子（讳偃，字子游）仲子（讳由，字子路）
颛孙子（讳师，字子张）卜子（讳商，字子夏）
朱子（讳熹，字元晦）有子（讳若，字子若）
（据光绪版《山西通志》绘制）
唐开元二十七年（739），孔子由配享周公西坐改为正面坐，十哲东西列侍。
唐以前祭孔一般用六佾之舞，自开元二十七年孔子被封为“文宣王”后，开始使用天子规格的八佾之舞。
宋太祖建隆元年（960），更改周代乐舞之名，使用文、武生各60人，共128人。宋神宗元丰七年（1084），自国子监及天下文庙，皆塑孟子像。徽宗崇宁四年（1105），颁祭服制度于州县，令皆以法服行礼。大观四年（1110），去孔子弟子七十七人之说，断为七十二人之说。
宋代祭孔中，常命太常乐工用乐歌《宣圣御赞》作祝词，祝词写道：“大哉宣圣，期文在兹，帝王之式，古今之师，志则春秋，道由忠怒，贤于尧舜，日月共鉴，惟时载雍，戢此武功，肃昭盛仪，海宁聿崇。”其乐源于孔子推崇的“大韶”乐，即舜乐。舞，则出自夏代的“六佾”。其诗来自隋代牛弘、蔡征的赞美之诗。其乐曲，八音俱全，其间金、石、丝、竹、匏、土、草、木八种声音更加丰富。吹奏乐器有埙、敔、笙、笛、排筲。弹奏的有琴瑟。打击乐有钟、磬、鼓、搏拊、柷等。乐生一般45人，有的52人；舞生则64人，有的36人。
明洪武十五年（1382），颁祭奠仪注，国学笾（祭祀时盛干肉、果实的竹器）、豆以十，府州县学笾、豆以八。二十六年（1393），颁《大成乐》，州县之学于是始皆用乐。明成化十二年（1476），笾、豆增为十二，乐用八佾。
明嘉靖九年（1530），令两京国子监及天下学校，于孔子神位题称“至圣先师孔子”，去王号及“大成”、“文宣”之称，改大成殿为先师庙，大成门为庙门（清乾隆三十三年复旧称）。四配称复圣颜子、宗圣曾子、述圣子思子、亚圣孟子。十哲以下凡及门弟子，皆称先贤某子。左丘明以下皆称先儒某子。去公侯伯爵。依南京国子监规制，制木主，乃拟大小尺寸，著为定式。其塑像，尽行屏撤（一说洪武十五年撤塑像改木牌位）。凡学别立“启圣祠”，中祀叔梁纥，题“启圣公孔氏神位”，以颜无繇、曾点、孔鲤、孟孙氏配，俱称先贤某氏。两庑以程珦、朱松、蔡元定从祀，俱称先儒。
清顺治二年（1645），定文庙谥为“大成至圣（先师）文宣孔子”，每年以春秋仲月上丁日府、州、县、卫奠礼。又定朔望行释菜礼。十四年（1657）复“至圣先师孔子”神位旧称，通行直省各学。
清康熙六年（1667），颁中和韶乐于太学，乐曲名“平”。二十五年（1686），以御书阙里文庙“万世师表”匾额，颁发直省学宫。二十六年（1687），颁御制孔子赞（序）及颜、曾、思、孟四赞于太学，兼摹勒颁发直省府、州、县各学。同年，修文庙礼，制乐器，令天下学宫，选择乡郡俊秀之人习籥（一种乐器）舞。二十九年（1690），议准文武官军民等，经过文庙下马（过去文庙门前都竖有“文武官员到此下马”的牌子）。四十九年（1710），定直省府、州、县致祭先师，凡同城大小武官，均照例入庙行礼。五十一年（1712），以先贤朱子（朱熹）升配大成殿十哲之次。五十四年（1715），以宋儒范仲淹从祀。
清雍正元年（1723），颁文庙崇祀先儒位次及祭器、祭品、乐器图于天下学宫。二年（1724），令各省修理文庙学宫，增定从祀诸贤。御书“生民未有”匾额悬大成殿，并颁发直省学宫。又诏避至圣讳，改用“邱”字，读为“期”音。五年（1727），定八月二十七日为先师圣诞，致斋一日，不理刑名，禁止屠宰。六年（1728）二月仲丁，上诣太学祭奠，御制诗一章，勒碑国学，并颁发直省学宫。诗如下：
扶植纲常百代陈，
天将夫子觉斯民，
帝王师法咸隆治，
兆数遵由臻至淳。
道统常垂今与古，
文明共仰圣而神，
功能溯自生民后，
地阔天开第一人。
雍正十一年（1733），命直省肃修文庙祀典，各省督抚查明所属，若有因荒减费之州县，即于存公银内拨补，以足原额。
清乾隆二年（1737），以元代儒者吴澄从祀。御书“与天地参”匾额并“气备四时，与天地鬼神日月合其德；教垂万世，继尧舜禹汤文武作之师”对联，悬挂国子监大成殿，兼摹勒颁发直省学宫。升先贤有子配享，位于大成殿，供于先贤卜子之次，移朱子神位于西，在先贤颛孙子之次，号十二哲。六年（1741），议准从祀先贤神位次序，以太学成式，通行直省府、州、县遵照书题，按东西先后次序安设。八年（1743），改定文庙乐章，颁曲阜及各省学宫。
清嘉庆元年（1796），御书“圣集大成”匾额，颁发直省学宫。道光元年（1821），御书“圣协时中”匾额，颁发直省学宫。咸丰元年（1851），御书“德斋帱载”匾额，颁发直省学宫。同治二年（1863），御书“圣神天纵”匾额，颁发直省学宫。光绪元年（1875），御书“斯文在兹”匾额，颁发直省学宫。
清代以来，大型祭孔活动每年两次，时间为仲春（农历二月）上旬丁日和仲秋（农历八月）上旬丁日，基本上沿袭了唐开元年间（713-741）的“上丁祭孔”规制。每逢祭日，午夜过后，参祭人员便到达庙前。晨三时许，祭孔仪式开始，钟鼓齐鸣，奏乐，迎神，使用祭孔乐舞，直至拂晓礼毕，散班。每到祭日前二日，各衙门设斋戒牌，不饮酒，不食蒜薤，不吊丧问疾，不听乐，不理刑，不判署刑杀文字，不语秽恶事。祭孔仪式分六部分：
（1）迎神（乐奏昭和之章，或者咸平之章）；
（2）初献（乐奏雍和之章，或安平之章等）；
（3）亚献（乐奏熙和之章或平安之章）；
（4）终献（乐奏渊和之章或景平之章）；
（5）撤馔（乐奏昌和之章或咸平之章）；
（6）送神（乐奏德和之章或咸平之章）。
最后“阖户”，宣布“礼毕，散班”。
从清末流传至今的祭孔活动，首推台湾台北的祭孔活动。台北祭孔活动始于清光绪五年（1879），每年阳历8月28日清晨六时开始举行，程序多达37项：
（1）释奠典礼开始；
（2）鼓初严；
（3）鼓再严；
（4）鼓三严；
（5）执事者各司其事；
（6）纠仪官就位；
（7）陪祭官就位；
（8）分献官就位；
（9）正献官就位；
（10）启扉；
（11）痉毛血；
（12）迎神；
（13）全体行三鞠躬礼；
（14）进馔；
（15）上香；
（16）行初献礼；
（17）行分献礼；
（18）恭读祝文；
（19）全体行三鞠躬礼；
（20）行亚献礼；
（21）行亚分献礼；
（22）行终献礼；
（23）行终分献礼；
（24）总统（或代表）上香；
（25）恭读祝文；
（26）全体行三鞠躬礼；
（27）奉祀官上香；
（28）饮福受祚；
（29）撤馔；
（30）送神；
（31）全体三鞠躬礼；
（32）捧祝帛诣燎所；
（33）望燎；
（34）复位；
（35）阖扉；
（36）撤班；
（37）礼成。
从鲁哀公开始到清末，皇帝祭孔已达196次之多，在祝文中，显示出统治者的政治目的，即“尚资神化，祚我皇元”、“阐我皇风，四海永清”。统治者认为，孔子以道设教，天下祭祀他，不是祭祀其人，而是祭祀其教、其道。今天我们祭孔，传习孔子的学术思想，是为了弘扬中国的传统文化，取其精华，去其糟粕，使之与当代社会相适应，与现代文明相协调，保持民族性，体现时代性，而不是为了复古。