Rozpoczął profesjonalną działalność artystyczną w 1953 pod kierunkiem Zbigniewa Soi. Kolejnymi kierownikami chóru byli: Roman Kuklewicz (1955–1971), Józef Bok (1971–1974), Antoni Szaliński (1974–1978), Henryk Wojnarowski (1978–2016). Od stycznia 2017 dyrektorem chóru jest Bartosz Michałowski. 

Zespół koncertował w najważniejszych ośrodkach muzycznych Europy i współpracował z wybitnymi orkiestrami, m.in. Berliner Philharmoniker (wrzesień 2013). Ważnymi wydarzeniami w historii chóru był udział w spektaklach operowych w mediolańskiej La Scali, weneckim Teatro La Fenice i teatrach operowych w Pesaro, Palermo i Paryżu. Chór FN trzykrotnie brał udział w uroczystych koncertach organizowanych dla Jana Pawła II w Watykanie. Zespołem dyrygowali wybitni polscy i zagraniczni mistrzowie batuty, m.in.: Gary Bertini, Sergiu Comissiona, Henryk Czyż, Jacek Kaspszyk, Kazimierz Kord, Jan Krenz, Lorin Maazel, Jerzy Maksymiuk, Zubin Mehta, Grzegorz Nowak, Seiji Ozawa, Krzysztof Penderecki, sir Simon Rattle, Witold Rowicki, Jerzy Semkow, Giuseppe Sinopoli, Stanisław Skrowaczewski, Leopold Stokowski, Igor Strawiński, Stanisław Wisłocki, Antoni Wit i Bohdan Wodiczko. 

Ogromny repertuar Chóru FN obejmuje ponad 400 dzieł oratoryjnych i utworów a cappella różnych epok – od średniowiecza do współczesności. Szczególne miejsce w repertuarze chóru zajmuje muzyka polska, a zwłaszcza twórczość Krzysztofa Pendereckiego. Zespół wykonuje wszystkie jego dzieła oratoryjne i a cappella. Wydana w 2016 płyta Penderecki conducts Penderecki vol. 1 została uhonorowana nagrodą Grammy 2017. Płyty chóru uzyskały wcześniej sześć innych nominacji do tej nagrody (pięć za dzieła Pendereckiego, jedną za utwory Szymanowskiego). Nagrania kompletu mszy Stanisława Moniuszki zostały nagrodzone Fryderykiem (2009, część I) oraz Orphée d’Or – Prix Arturo Toscanini francuskiej Académie du Disque Lyrique (2010, część II). Zespół zdobył także nagrodę Fryderyk za swoje dokonania fonograficzne w latach: 2011, 2018 i 2020.