Dès 1244, des franciscains sont autorisés à s’installer entre la Senne et la Grand-Place, lieux stratégiques de la Ville au Moyen-Âge. Au fil du temps, le couvent est construit, agrandi et détruit notamment sous la période calviniste ou lors du bombardement de 1695. Suite à ce dernier évènement, il est reconstruit avant de disparaître définitivement durant la période française. L’église du couvent disparaît le 15 mai 1799 pour céder la place au Marché au Beurre. Ce Marché perdure ainsi jusqu’en 1871, lorsque débute la construction de la Bourse.
La construction de la Bourse s'inscrit dans le cadre du réaménagement complet du centre dans la 2e moitié du 19e siècle. Le but était d'assainir les quartiers traversés par la Senne et d’en raviver l'activité économique. Au départ, les plans prévoyaient de construire la Bourse sur la place du samedi – non loin de l’emplacement actuel –, mais ce projet-là ne fut pas réalisé. L'architecte Léon Suys a conçu un bâtiment de 4 niveaux comprenant: (1) le sous-sol avec entre autres le système d'égoûts ; (2) le soubassement en pierre bleue avec, notamment, le système de chauffage, le logement du concierge, le service télégraphique... ; (3) le rez-de-chaussée avec les marchés des huiles et grains, des métaux et charbons, la salle des banquiers, le parquet, la salle des liquidations, le café et le restaurant et (4) le 1er étage avec, entre autres, la Chambre de Commerce, la bibliothèque, la salle des fêtes, la loge du concierge... Deux escaliers monumentaux desservaient l’étage. Les escaliers menaient à des paliers d'où l'on avait une vue sur l'activité du parquet.
La construction de la Bourse débute en février 1869 selon les plans de l'architecte Léon Suys. Les travaux vont durer 4 ans.
La Bourse est inaugurée le 27 décembre 1873. Le bâtiment combine différents styles historiques et s'inspire du travail de l'architecte italien Palladio. Son architecture met en œuvre un grand nombre d’éléments inspirés de l'Antiquité : des colonnes corinthiennes, une coupole, un fronton,... Le sol de la salle des marchés était à l'origine constitué de mosaïques exécutées dans des tonalités claires qui reflètent avantageusement la lumière. Les plafonds étaient blancs comme neige, contrastant avec certains éléments de décor très colorés : la base des grandes colonnes imitant le marbre veiné, les fûts en stuc rouge et les chapiteaux dorés à la feuille. Tout l’arsenal décoratif de l’époque a été mis en œuvre pour créer une atmosphère luxueuse. Ainsi, l’ensemble de la décoration de la Bourse aurait nécessité la pose d’une surface de 900m² de feuilles d’or. L'architecte Léon Suys a également conçu les cheminées ainsi que le mobilier, tels que les fauteuils, divans, bancs, guichets.
Au cours de son histoire, la Bourse connaîtra 3 phases de transformations importantes. L’architecte Jules Brunfaut est responsable de la première phase (1892-1898), 20 ans après l’inauguration du bâtiment. À partir de 1892, les négociants de la bourse aux grains commencent en effet à se plaindre du manque de lumière dans la salle des marchés. Ils menacent de déménager car ils sont forcés de sortir du bâtiment pour examiner les échantillons proposés à la cotation. Afin d’augmenter l’apport en lumière naturelle, l’architecte Jules Brunfaut fit vitrer le plafond de la nef et agrandir les baies du transept.
En 1898, l’usure du revêtement de sol en mosaïque et la poussière qu’elle engendre sont jugées responsables de certains décès parmi les employés de la salle des marchés. L’architecte Jules Brunfaut procède dès lors au remplacement de la mosaïque par un parquet à bâtons rompus.
Dans les années 1920, les transactions boursières connaissent un succès croissant. À son apogée, la Bourse accueillait chaque jour environ 5.000 agents de change sur le parquet. L’architecte de la Ville François Malfait entreprend d’énormes travaux d’agrandissements qui constituent la 2e phase de transformation (1924-1932). Le niveau de la « galerie souterraine » située sous le soubassement et conçu à l’origine pour le passage des canalisations d’égoûts est excavé en vue d’y loger les installations techniques. Le soubassement est à son tour évidé pour accueillir notamment des bureaux destinés notamment aux télécommunications. Les deux majestueux escaliers sont remplacés par des trémies plus compactes et leurs emplacements d’origine sont réaffectés en locaux.
Vers 1930, François Malfait entreprend la construction d'un 2e étage. Etant tenu de conserver le gabarit initial de l’immeuble, il construit ce niveau derrière le parapet de l’attique. Ce faisant, il sacrifie également toutes les verrières des plafonds des salles du 1er étage. Outre les nouvelles trémies d’escalier, 2 grands escalators assurent désormais la liaison entre le 1er étage et ce niveau supplémentaire.
La 3e phase de transformation est caractérisée par des travaux de rénovation suite à l'incendie du 30 novembre 1990 qui a ravagé une partie de la Bourse, et à la volonté de construire des bureaux supplémentaires. Des cloisonnements ont été introduits pour sectionner les grands espaces et les transformer en plateaux de bureaux ; par ailleurs, le premier étage du bâtiment (partie comprise entre la rue du Midi et le transept) a été subdivisé, suite à la réalisation d’un niveau en mezzanine en 1991.Certains décors ont été masqués par des faux-plafonds. Les espaces ont été uniformisés par la pose d’une peinture blanche.
Le marché boursier devient entièrement électronique et la rencontre quotidienne des traders sur le Parquet inutile.
