Construit en 1882, l’édifice est emblématique du 19e siècle en France marqué par une urbanisation croissante, la modernisation des infrastructures et le développement des infrastructures commerciales. Il doit son architecture métallique à Horace Lefort et Benoni Roblot, influencés par des structures comme les Halles de Paris et le style de Gustave Eiffel.

Le marché couvert a toujours été un lieu central pour les échanges commerciaux de la ville et le théâtre d’événements locaux. Il a pourtant bien failli disparaitre dans les années 60. Les élus ont avaient suggéré de le démolir et de reconstruire un bâtiment plus moderne rue René Binet. Cette volonté de le détruire s’inscrivait cependant dans un projet plus large de réaménagement du centre-ville qui n’a finalement jamais vu le jour.

Ce n’est qu’en 1988 que le marché couvert fait l’objet d’un gigantesque chantier de rénovation d’un peu plus de 17 millions de francs (environ 2,5 millions d’euros). Il fut inauguré le 26 octobre par le maire de Sens Étienne Braun.