Ordo Templi Orientis bolo založené na prelome 19. a 20. storočia rakúskymi a nemeckými ezoterikmi, z ktorých najprednejší bol zámožný rakúsky podnikateľ Carl Kellner (1851–1905). Pôvodne bolo zamýšľané ako Academia Masonica, teda organizácia oprávnená pracovať s viacerými slobodomurárskymi rítmi, ktoré syntetizovala s náukami ďalších ezoterických rádov a vytvorila tak vlastný systém so siedmymi základnými číslovanými stupňami zasvätenia. Nad týchto sedem stupňov boli pridané ďalšie dva, ktoré mali predstavovať rád O. T. O. v úzkom zmysle slova.
Rád bol teda pôvodne zamýšľaný ako nadstavba slobodomurárstva a mohli byť doňho prijatí iba vysokopostavení slobodomurári. Náuka dvoch najvyšších stupňov bola originálnou črtou O. T. O. a za jej autora sa považuje práve Carl Kellner. Jej podstatou je istý „Kľúč“, ktorý vysvetľuje celú komplexnú symboliku slobodomurárstva a podľa Kellnera aj najhlbšie tajomstvá prírody. Rád bol od počiatku koncipovaný ako otvorený aj ženám, čo však vytváralo konflikt so slobodomurárstvom, ktoré vo väčšine svojich foriem ženy nezasväcuje.
Po Kellnerovej smrti v roku 1905 sa hlavou Rádu stal Theodor Reuss (1855–1923). Pravdepodobne v roku 1908 bol vysvätený za biskupa v Gnostickej katolíckej cirkvi, rok predtým založenej Gérardom Encaussem (Papusom), Jeanom Bricaudom a Louis-Sophoronem Fugarionom, ktorí nadviazali na tradíciu Gnostickej cirkvi založenej v roku 1890 Jules-Benoîtom Doinelom. Neskôr v roku 1908 Reuss začlenil náuku Bricaudovej cirkvi do O. T. O. a v roku 1917 vydal dokument, z ktorého vyplývala samostatná existencia thelémskej Ecclesia Gnostica Catholica, nezávislej od Bricaudovej cirkvi.
Reuss sa stretol s Aleisterom Crowleym (1875–1947) v roku 1910 a v rámci O. T. O. mu uznal prvé tri stupne zasvätenia. V roku 1912 bol Crowleymu udelený X° a stal sa hlavou britskou sekcie O. T. O., ktorá dostala meno Mysteria Mystica Maxima či M∴M∴M∴. Crowley v roku 1913, počas návštevy Moskvy, napísal Gnostickú omšu, čím započal postupný proces thelémizácie Rádu. Neskôr Crowley prepísal zasväcovacie obrady tak, aby do nich premietol thelémsku náuku a sprístupnil ich aj ženám.
Reuss zomrel v roku 1923 bez toho, aby vymenoval svojho nástupcu. V roku 1925 bol Crowley na konferencii členov Rádu v Hohenleubene pri nemeckom meste Weida potvrdený v pozícii nového vodcu Rádu. Táto skutočnosť umožnila Crowleymu dokončiť proces thelémizácie Rádu a definitívne ho odčleniť od slobodomurárstva.
Hoci v tomto čase existovali pobočky Rádu v rôznych európskych krajinách a v USA, v nasledujúcich rokoch boli všetky európske pobočky zatvorené v dôsledku nástupu fašizmu. Jediná pobočka, ktorá zostala aktívna počas vojny a po nej, bola lóža Agape v Kalifornii. V nej sa objavili osobnosti ako Wilfred Talbot Smith, Jack Parsons či Grady McMurtry, neskorší vodca Rádu.
Crowley zomrel v roku 1947 a vedenie rádu po ňom prevzal Karl Germer (1885–1962), pôvodom Nemec žijúci v USA. Germer sa zameriaval na vydávanie Crowleyho ešte nezverejnených diel a Rád sa počas jeho vedenia nerozrastal. Germer zomrel v roku 1962 bez vymenovania nástupcu, po čom nasledovalo asi sedemročné interregnum.
V roku 1969 sa Grady McMurtry (1918–1985), jeden z pôvodných členov lóže Agape, dovolal mimoriadnych právomocí udelených mu Crowleym a de facto sa stal novým vodcom Rádu. V tom istom roku začal vykonávať nové zasvätenia do Rádu a s pomocou ďalších pôvodných členov Rád opätovne vybudoval. V rámci O. T. O. vystupoval pod menom Hymenaeus Alpha.
McMurtry nevymenoval svojho nástupcu, ale určil, že bude po jeho smrti zvolený hlasovaním Zvrchovanej svätyne Rádu. Za nástupcu bol zvolený brat Hymenaeus Beta, ktorý vedie O. T. O. dodnes.
Počas vedenia posledných dvoch vodcov Rád expandoval do viac než tridsiatich krajín sveta. V súčasnosti má veľké lóže v piatich krajinách: v USA, Spojenom kráľovstve, Austrálii, Taliansku a Chorvátsku.