રાજા ચંદ્રસેન હતા શિવભક્ત પ્રાચીન અવંતિકાના રાજા ચંદ્રસેન ભગવાન શિવના પરમ ભક્ત હતા અને નિયમિત રીતે તેમની આરાધના કરતા હતા.
દૂષણનો આતંક દૂષણ નામના શક્તિશાળી દૈત્યે ઉજ્જૈનમાં આતંક મચાવ્યો અને શિવભક્તો તથા સાધુ-સંતોને પરેશાન કર્યા.
ભક્તોની રક્ષા માટે પ્રગટ થયા મહાકાલ પૌરાણિક માન્યતા મુજબ, દૂષણથી ભક્તોને બચાવવા ભગવાન શિવ મહાકાલના રૂપમાં પ્રગટ થયા અને દૈત્યનો વધ કર્યો.
જ્યોતિર્લિંગ તરીકે સ્થાપના ભક્તોની રક્ષા કર્યા બાદ ભગવાન શિવ અહીં જ્યોતિર્લિંગ સ્વરૂપે બિરાજમાન થયા અને મહાકાલેશ્વર તરીકે પ્રસિદ્ધ થયા.
મંદિર પર આવ્યું મોટું સંકટ 13મી સદીમાં થયેલા હુમલા દરમિયાન મહાકાલ મંદિરને ભારે નુકસાન થયું, પરંતુ ભક્તોની આસ્થા ક્યારેય ઓછી થઈ નહીં.
500 વર્ષ બાદ પુનર્નિર્માણ મરાઠા શાસન દરમિયાન રાણોજી સિંધિયાએ મહાકાલ મંદિરનું પુનર્નિર્માણ કરાવ્યું અને મંદિરનું ધાર્મિક ગૌરવ ફરી સ્થાપિત થયું.