Pałac Sejmowy jest symbolem litewskiego oporu wobec władzy sowieckiej. Gdy 11 marca 1990 roku ogłoszono tu Akt Odzyskania Niepodległości 13 stycznia 1991 roku dziesiątki tysięcy ludzi broniły gmachu Sejmu przed wojskami radzieckimi. O tym wydarzeniu przypomina miejsce pamięci: zachowane resztki barykady oraz pamiątkowe przedmioty i napisy.
Pałac Sejmowy to także siedziba Parlamentu Republiki Litewskiej w Wilnie.
Budowa pierwszego budynku rozpoczęła się w 1967 roku. Budowę prowadzili architekci Algimantas Nasvytis i Vytautas Nasvytis. Pałac został ukończony w 1980 roku. To tutaj, z budynku Państwowego Akademickiego Teatru Opery i Baletu Litewskiej SRR, przeniosła się Rada Najwyższa Litewskiej SRR.
W 1978 roku obok Sejmu zbudowano budynek Ministerstwa Finansów Litewskiej SRR (architekt Andrius Gudaitis), a w 1979 roku – Izbę Republikańskiej Rady Związków Zawodowych (architekt Česlovas Mazūras).
Pod koniec XIX wieku budynki te zostały przekazane Sejmowi Republiki Litewskiej i przemianowane na Pałac Sejmowy II (dawny budynek Ministerstwa Finansów Litewskiej SRR) i Pałac Sejmowy III (dawna Izba Republikańskiej Rady Związków Zawodowych).
W latach 1993–1997 w zachodniej części I Izby Sejmu mieściła się Kancelaria Prezydenta Republiki Litewskiej.