เบร์นาร์โด โอฆิกินส์ เป็นคนแรกที่เริ่มมีความตั้งใจอยากให้ชิลีมีหอดูดาวแห่งชาติ[3] ในเดือนตุลาคม 1842 เมื่อเขากำลังจะเสียชีวิตระหว่างที่ลี้ภัยอยู่ในลิมา เขาได้เขียนข้อความถึงประธานาธิบดีมานูเอล บุลเนส โดยบอกว่าเขาได้ยกสัตว์ทั้งหมดในฟาร์มของเขาและเงิน 25,000 เปโซให้แก่กองทัพ และขอเงินชดเชยสำหรับการเบิกจ่ายเหล่านั้น โดยจัดสรรเงินส่วนหนึ่งให้กับการติดตั้งหอดูดาวทางดาราศาสตร์บนเขาเซร์โรซานตาลูซิอาในกรุงซันติอาโก[3]

หอดูดาวแห่งชาติได้เปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 1852 และกลายเป็นหนึ่งในหอดูดาวแห่งแรกในลาตินอเมริกา และได้รับการใช้งานมากที่สุดในช่วงศตวรรษที่ 19[3] มีเอกสารทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 30 ฉบับที่ตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติเฉพาะทางของประเทศเยอรมนี, อังกฤษ และสหรัฐในช่วงเวลานั้น[3]

ตั้งแต่ปี 1962 หอดูดาวแห่งชาติได้ย้ายจากที่เดิมที่เซร์โรซานตาลูซิอาไปตั้งอยู่ที่เซร์โรกาลันจนถึงปัจจุบัน