Az egyházkerület a reformáció századában alakult ki. Alsódunamellékinek is nevezték, mert a Duna déli folyása mentén fekvő gyülekezeteket foglalta magába (megkülönböztetendő a felsődunamellékitől, amely utóbb a dunántúli egyházkerületbe olvadt be). Felsőbaranyai, ráckevei, pataji és pesti néven is emlegették, a püspök szolgálati helyétől függően. Keletkezését akkora lehet tenni, amikor Szegedi Kis István baranyai püspök 1563-ban Ráckevére települt, és gondozását a közelében fekvő részekre is kiterjesztette. Miután 1608-ban a baranyai kerület különvált, a dunamelléki kerületnek öt egyházmegyéje (tractus) volt (tolnai, vértesaljai, pesti, kecskeméti, solti). 1629-től hozzá tartozott a dunántúli egyházkerületből kivált külső-somogyi, 1714-től pedig ismét az alsó- és felsőbaranyai egyházmegyék is. Területét érintő nagy változást jelentett 1920-ban az alsóbaranya-bácsi-szlavóniai egyházmegye túlnyomó részének Jugoszláviához csatolása. Eközben a budapesti egyházmegyének 1932-ben, a pestkörnyékinek 1938-ban történt megalakításával az egyházmegyék száma kilencre növekedett. (1955-től ilyen formában megszűntek, helyettük észak- és délpesti egyházmegyék alakultak.) Miután az 1952. évi országos konvent újrarendezte a kerületek és az egyházmegyék határait, a külsősomogyi traktus nagy részét a dunántúli egyházkerület kebelezte be, a hatvani és gyöngyösi járás pedig az észak-pesti egyházmegye része lett.

 Az egyházkerületi levéltárat kezdetben maguk a püspökök kezelték, még a 19. század első felében is, bár akkor már a főjegyzőknél is gyűltek iratok. Az egyházkerületi jegyzőkönyvek sora 1626-tól maradt fönn (Protocollum Simandinum). A 18. század végéig ezekbe is maguk a püspökök jegyezték be a szinódusok határozatait és egyéb fontos dolgokat. Ebből a korból egyéb egyházkerületi irat alig maradt fönn, amely a püspöki székhely változásaival és a háborús viszonyokkal magyarázható. Igazgatási iratok az 1790-es évektől, az egyházmegyék jegyzőkönyvei az 1700-as évek második felétől vannak meg.

Az 1838-as pesti árvíz elől a levéltárat a pesti egyházközség Kálvin-téri házából Kecskemétre kellett menekíteni, ezért a következő évben megkezdték a szállítás során összekeveredett egyházkerületi iratok rendezését. A rendezés során 21 tárgyi (az ABC betűivel jelzett) csoportot alakítottak ki (iskolaügyek, repraesentatiók, tractusok ügyei, stb.), és az egészről darabszintű elenchust készítettek. Az 1840–1849. évi iratokat is bevezették az 1839-ben fölfektetett elenchusba, de (mivel kissé átrendezték az iratokat) a Q-betűig új elenchust is készítettek (Pethő-féle regestrum). Hasonlóképpen rendezték később az 1850–1859. évek iratait, de az 1860–1884 között keletkezett iratokat már csak évente három tárgyi csoportba rendezték. 1884-től kezdték meg az iratok hagyományos iktatását és tárgymutatózását.

A levéltár a 20. század elejétől számít nyilvános kutatóhelynek. A kutatók számára 1913-ban nyílt meg a budapesti teológiai akadémiával közös Ráday utcai épületben. A könyvtár és a levéltár őrének tisztét Hamar István teológiai tanár látta el. Valódi tudományos műhellyé a levéltár 1951 és 1957 között vált, Benda Kálmán levéltárosi tevékenysége nyomán. 1955-ben a könyvtárat is magában foglaló Ráday Gyűjtemény részévé vált, és ennek folyományaként a levéltárhoz került a Ráday-könyvtár levéltári anyaga (kb. 150 fm), közte a Ráday család levéltára és protestáns ágensek ott őrzött iratai (Archivum agentiale). A Ráday Gyűjteményen belül a levéltár önállóan működött, 1970-től szaklevéltárként, majd az 1995-től „nyilvános magánlevéltárként”. Eközben 1960-tól kezdve az egyházkerülethez tartozó különféle szervek anyagának begyűjtésével a levéltár anyaga nagymértékben megnövekedett. Az 1990-es évektől a hagyományos segédletek mellett több tízezer adatsornyi digitális segédletet is rögzítettek számítógépen.