Впервые отметить День города Москвы решили в середине XIX века. Идею празднования 700-летнего юбилея города поддержали митрополит московский Филарет, писатель Константин Аксаков и генерал-губернатор Москвы Алексей Щербатов. Историк Иван Забелин вычислил точную дату упоминания Москвы в летописи — 4 апреля 1147 года. Правда, с ним был несогласен Карамзин, который считал, что это упоминание датировано мартом 1147 года. По обоюдному согласию было решено отметить День города весной 1847 года.
Планировалось, что праздник будет длиться три дня. В первый день предполагалось провести «торжество церковное», во второй — «торжество учёное» в Московском университете и бал у генерал-губернатора. На третий день было запланировано «торжество народное» с раздачей подарков на площадях.
Эти планы не удалось осуществить. Вечером 31 декабря 1846 года последовал приказ императора Николая I провести празднование на следующий день — 1 января 1847 года. Торжество состоялось, но в сильно урезанном варианте. Митрополит московский Филарет в Чудовом монастыре произнёс молитву во славу Москвы. В других московских церквях также прошли молебны. В центре Москвы была установлена праздничная иллюминация из сальных плошек, но из-за сильного ветра плошки быстро гасли.
Через 100 лет — в 1947 году — с большим размахом отмечалось 800-летие Москвы. По приказу Сталина празднования были намечены на начало сентября. К юбилею города была учреждена медаль «В память 800-летия Москвы».
Торжества состоялись 7 сентября. По всему городу были развешаны флаги и портреты вождей. Вечером центр Москвы осветили огни иллюминации. Завершились торжества праздничным салютом.
В 1986 году Борис Ельцин, являвшийся тогда главой московского горкома КПСС, постановил праздновать День города регулярно в начале сентября. В этот день в Москве проходили продуктовые ярмарки.
В сентябре 1997 года при мэре Юрии Лужкове было организовано грандиозное празднование 850-летия Москвы. С тех пор празднование Дня города стало ежегодной московской традицией.
В столице России на день города проходит более 1000 мероприятий, посвященных этому празднику. Открывается праздник на Красной площади в 12.00 торжественной церемонией, в которой принимают участие тысячи артистов.
Далее праздник продолжается парадом оркестров фестиваля "Спасская башня" на Тверской улице. После парада военные оркестры разъезжаются по паркам города.
На разных площадях проходят концерты с участием звезд современной эстрады и ансамблями классической музыки, а также рока.
В 21.45 сразу с нескольких точек Москвы выпускаются десятки тысяч залпов салюта. Бесплатно работают кинотеатры, входящие в систему "Москино", а также все московские музеи и выставочные залы, подведомственные департаменту культуры.