Tên gọi lăng Gia Long hiện nay thực chất dùng để chỉ một quần thể lăng tẩm rộng lớn, bao gồm mộ phần của nhiều thành viên trong hoàng tộc nhà Nguyễn, trong đó khu lăng mộ của vua Gia Long và Thừa Thiên Cao Hoàng hậu Quần thể lăng tẩm này hiện nằm trên địa bàn phường Long Hồ, quận Phú Xuân, thành phố Huế.

Lăng được khởi dựng từ năm 1814 và đến năm 1820 thì hoàn tất cơ bản, gắn liền với quá trình chuẩn bị hậu sự và tư duy quy hoạch lăng tẩm rất sớm của vua Gia Long.

Ngày 11 tháng 5 năm 1814 (tức ngày 22 tháng 3 năm Giáp Tuất, Gia Long năm thứ 13), vua Gia Long chính thức cho dựng Thọ lăng tại Thọ Sơn, làng Định Môn, trước hết để an táng chánh phi Thừa Thiên Cao Hoàng hậu Tống Thị Lan, người vừa băng hà gần ba tháng trước đó. Tuy nhiên, ý đồ của nhà vua không dừng lại ở việc xây lăng riêng cho hoàng hậu, mà ngay từ đầu đã hướng tới việc hợp táng vua và hoàng hậu trong cùng một khu lăng, tạo nên một quần thể lăng tẩm quy mô lớn và bền vững lâu dài.

Trước khi quyết định chọn Thọ Sơn làm nơi xây lăng, vua Gia Long đã hai lần thân chinh khảo sát địa thế khu vực này. Lần thứ nhất vào năm 1808, khi nhà vua cho sửa sang lăng mộ các chúa Nguyễn và các hoàng hậu của chúa. Lần thứ hai vào năm 1811, trong quá trình tìm đất xây lăng Thoại Thánh để an táng thân mẫu là Hiếu Khang Hoàng hậu, do nhà địa lý nổi tiếng Lê Duy Thanh (con trai Lê Quý Đôn) đảm trách. Cả hai lần, nhà vua đều trực tiếp xem xét địa hình, lựa chọn huyệt mộ và theo dõi thi công.

Khi chính thức tiến hành xây dựng Thọ lăng, vua Gia Long sai Tống Phước Lương (Đô sát ngự sử) và Phạm Như Đăng (Thượng thư bộ Hình) giữ chức Sơn lăng sứ, cùng với nhà địa lý Lê Duy Thanh đi khảo sát các ngọn núi trong vùng để tìm đất kết huyệt. Theo sử chép, việc bói chọn đất được tiến hành bảy lần, trong đó chỉ có núi Thọ Sơn được đánh giá là cát địa. Nhà vua đích thân đến xem xét, cho rằng nơi đây hội tụ “vượng khí chung đúc”, các núi xung quanh đều chầu về, xứng đáng là “vạn niên cát địa”. Để thận trọng, vua lại sai hoàng tử thứ tư Nguyễn Phúc Đảm (sau là vua Minh Mạng) bói thêm lần nữa, được quẻ Dự; Thượng thư bộ Lễ Nguyễn Hữu Thận xem quẻ và khẳng định là đại cát, từ đó quyết định huy động quân dân tiến hành xây dựng.

Tháng 3 năm 1815, Thừa Thiên Cao Hoàng hậu được chính thức an táng tại Thọ Sơn. Theo Đại Nam thực lục, sau khi hoàng hậu qua đời, vua Gia Long đã bàn với các đại thần và xác định rõ chủ trương hợp lăng, đích thân nhà vua chọn vị trí huyền cung cho hoàng hậu và dự liệu sẵn vị trí an táng cho chính mình về sau.

Trong suốt 6 năm xây dựng, vua Gia Long trực tiếp chỉ đạo việc quy hoạch tổng thể, thiết kế kiến trúc và giám sát tiến độ thi công. Theo ghi chép của Michel Đức Chaigneau, trong quá trình xây lăng từng xảy ra một tai nạn nghiêm trọng: một cơn gió lớn làm sập ngôi nhà nơi vua đang trú ngụ tại công trường. Vua Gia Long tuy kịp ẩn vào hố đất nhưng vẫn bị thương ở trán, mí mắt và chân; hai hoàng tử thứ bảy và thứ tám là Tấn và Phổ bị trọng thương, nhiều người khác thiệt mạng. Sau tai nạn, nhà vua không trừng phạt quan lại phụ trách, trái lại còn cấp thuốc men cứu chữa, đồng thời cấp 500 quan tiền và 500 suất gạo cho dân làng Định Môn gần khu vực xây lăng.

Theo linh mục L. Cadière, lực lượng thi công gồm đội Sanh Thiết khoảng 300 người, cùng 274 lính thủy quân và dân làng Phù Bài, mỗi người được trả 60 đồng tiền kẽm mỗi ngày. Công trình được khởi công từ 11/5/1814 và đến năm 1820, dưới triều vua Minh Mạng, thì hoàn tất cơ bản; các đời vua sau tiếp tục tu bổ, sửa sang.