Eyüp Sultan Türbesi, tarih boyunca birçok onarım ve bakım işlemi geçirmiş ve günümüzdeki haliyle varlığını sürdürmektedir. Fatih Sultan Mehmet tarafından kurulan vakfa bağlı olarak, 1458 yılında cami ile birlikte inşaatı gerçekleştirilmiştir. Türbe ve cami, 1894 depreminde zarar görmüş ve bir yıl sonra onarılarak tekrar hizmete açılmıştır.

Türbede yatan Hz. Hâlid Bin Zeyd Ebû Eyyüb el-Ensâri, Medineli olup, Hazraç kabilesinin Neccar-Zâde Hânedanı'nın lideridir. Hicretten iki yıl önce Mekke'ye giderek Hz. Muhammed ile tanışmış ve İslam dinini kabul etmiştir. Hz. Muhammed, 622 yılının Eylül ayı sonlarında Mekke'den Medine'ye göç ettiğinde, yedi ay Hz. Hâlid Bin Zeyd’in evinde kalmıştır. Bu dönem, onun mihmandarlık unvanı kazanmasına ve seçkin sahabeler arasında yer almasına neden olmuştur. Hicretin 48. veya 49. yıllarında (M. 668-69), İslam Ordusu ile İstanbul’a gelmiş, ancak şehir kuşatması sırasında yaşlılığı ve uzun yolculuğun zorlukları nedeniyle hayatını kaybetmiş ve türbenin bulunduğu yere defnedilmiştir.

Kabrin yeri, yıllar sonra 1453 yılında İstanbul’un fethi esnasında Akşemseddin tarafından keşfedilmiştir. Kuşatma boyunca ve İstanbul’un fethine kadar, cuma namazları Eyüp Sultan Camii'nin bulunduğu alanda topluca kılınmıştır. Osmanlı padişahlarının tahta geçişlerinde kılıç kuşanma merasimleri de Ebû Eyyûb el-Ensârî’nin türbesi önünde yapılmıştır. İlk kılıç kuşanma geleneğini başlatan Fatih Sultan Mehmed’e Akşemseddin tarafından kılıç takılmıştır.

Mimari açıdan türbe, sekiz köşeli ve kubbeli bir yapı olup küfeki taşından inşa edilmiştir. I. Ahmed döneminin başlarında, türbenin camiye bakan kısmı çinilerle kaplanmıştır. İç mekân, farklı tarzda İznik ve Kütahya çinileriyle bezenmiştir. Türbenin ortasında, gümüş parmaklıklarla çevrelenmiş Hz. Hâlid Bin Zeyd Ebû Eyyüb el-Ensâri’nin sandukası yer almaktadır. Sandukanın etrafındaki gümüş şebekenin yapılmasına ilk kez Sultan I. Ahmed öncülük etmiştir. Üstünde siyah atlastan yapılmış, sarı simle işlenmiş "Kisve-i şerif" örtü bulunmaktadır. Ayrıca, II. Mahmud'un hediyesi olan atlastan örtü ve ünlü hattat Rakım Efendi'nin yazmaları yer almaktadır. Türbe içinde bulunan levhalar, ünlü hattatların yanı sıra III. Ahmed ve II. Mahmud gibi padişahların da eserleridir. Sandukanın üzerindeki kandillikte bulunan 36 adet altın ve gümüş buhurdan ile zemzemiyye, Sultan III. Ahmet’in hediye ettiği eşyalardır.

Eyüp Sultan’ın sandukasının ayak ucundaki “kısmet kuyusu” ise türbeyi zemin suyunun zararından korumak maksadıyla yapılmıştır; kuyunun mermer bilezik taşı özel olarak oyularak yerleştirilmiştir. Kuyunun üstünde hala ağaçtan bir çıkrık ve bakır bir kova mevcuttur. Halk arasında bu kuyunun suyunun zemzem suyu ile aynı kaynaktan geldiğine inanılmakta ve Ebu Eyyüb el-Ensârî’nin buraya defnedildiği dönemde açıldığı ve bazı hastalıklara şifa olabileceği söylenmektedir. Türbede 1730 yılına kadar Sancak-ı şerif de saklanmış, fakat Patrona isyanı sonrasında Topkapı Sarayı'na taşınmıştır. Bugün türbede sadece iki adet Sancak-ı şerif kılıfı bulunmaktadır.  Eyüp Sultan Türbesi, 1603 ile 1617 yılları arasında Osmanlı padişahı Sultan I. Ahmed döneminde mevcut halini almıştır. Bu süreçte, türbenin içinde bulunan ve kısmet kuyusu olarak bilinen kuyu kaldırılmış, kıble yönüne bakan türbe girişinin önüne ziyaret alanı, cüzhane ve sebil eklenmiştir.

Cami avlusundaki çınar ağacı altındaki yerin, halk arasında Eyüp Sultan’ın gasledildiği yer olarak kabul edildiği bilinmektedir. Evliya Çelebi, Seyahatnâmesi'nde bu çınar ağaçlarının iki tane olduğunu ve cemaatin ibadetlerini bu ağaçların gölgesinde gerçekleştirdiğini aktarmaktadır. Fatih dönemine ait olduğu rivayet edilen bu iki çınardan biri, yaşlılık nedeniyle 1910-1915 yılları arasında yıkılmıştır. Sultan III. Selim döneminde (1789-1807) bu çınarın etrafına parmaklıklar çekilmiş ve barok tarzında dört adet "Hacet çeşmesi" eklenmiştir.

Türbenin çevresindeki hazirelerde, tarihsel olarak birçok önemli şahsiyetin kabri bulunmaktadır. Bugün Eyüp Mezarlığı'nda, Türk hat sanatı, taş işçiliği, türbe mimarisi ve süslemelerinin en güzel örnekleriyle padişahlar, padişah eşleri, çocuklar ve dönemin önde gelen devlet adamlarına ait çok sayıda mezar yer almaktadır. Ayrıca, Eyüp'te iki ayrı Hristiyan mezarlığı da bulunmaktadır. Bu özellikleriyle Eyüp, adeta bir açık hava müzesi görünümündedir. Türbe, dini bayramlar ve özel günlerde yoğun bir ziyaretçi akınına uğrayarak, Müslümanlar için önemli bir ziyaret yeri olmaya devam etmektedir.