Чтобы особо отметить граждан, уже удостоенных звания Героя Советского Союза, Президиум Верховного Совета СССР 1 августа 1939 года учредил медаль (как знак отличия этого звания), которая сначала называлась медаль «Герой Советского Союза». Через полтора месяца, в соответствии с указом Президиума Верховного Совета СССР от 16 октября 1939 года, она стала называться медаль «Золотая Звезда». Этим же указом утверждались рисунок и описание новой медали.

Летопись 1930-х годов не сохранила имена тех, кто придумал и выполнил в эскизах, а потом в металле символ, олицетворяющий высшую степень воинского отличия, — медаль «Золотая Звезда» Героя Советского Союза. Новая награда представляла собой пятиконечную звездочку с полированными двугранными лучами на лицевой стороне (длина лучей равнялась 15 мм). Вес «Золотой Звезды» составлял 21,5 грамма. Оборотная сторона медали была гладкой, а по контуру окаймлена тонким ободком; в центре ее выпуклыми буквами сделана надпись: «Герой СССР». В верхнем луче помещался номер медали. При помощи ушка и звена медаль «Золотая Звезда» присоединялась к прямоугольной позолоченной колодке, обтянутой красной муаровой лентой (ширина ленты — 22 мм).

Первые Герои Советского Союза медаль «Золотая Звезда» не получали, так как звание Героя в то время еще не имело своих внешних атрибутов. Впоследствии, когда высший знак отличия этого звания был уже учрежден, первыми им были награждены участники всемирно известной эпопеи по спасению членов арктической экспедиции и экипажа затонувшего «Челюскина». Первым в списке на медаль «Золотая Звезда» был обозначен С. Леваневский, но при жизни отважный летчик так и не получил заслуженную награду: совершая беспересадочный перелет в США, он погиб в районе Северного полюса.

В 1939–1940 годах медалью «Золотая Звезда» были награждены многие советские воины, сражавшиеся на стороне республиканской армии Испании, участвовавшие в разгроме японских войск в районе озера Хасан и реки Халхин-Гол, а также отличившиеся в боях на Карельском перешейке во время советско-финляндского вооруженного конфликта. Всего до 1941 года медалью «Золотая Звезда» было награждено более 600 человек, а военные летчики (С. Грицевец, С. Денисов, Г. Кравченко, Я. Смушкевич) и выдающийся ученый-полярник И. Папанин удостоены этой медали дважды.

Возможность вторичного награждения медалью «Золотая Звезда» была предусмотрена уже в ее уставе. Там говорилось, что Герой Советского Союза, вторично совершивший геройский подвиг, не меньше того, за который другие совершившие подобный подвиг удостаиваются звания Героя Советского Союза, награждаются орденом Ленина, грамотой Президиума Верховного Совета СССР и второй медалью «Золотая Звезда». В ознаменование подвигов такого героя сооружался бронзовый бюст с изображением награжденного и соответствующей надписью, который устанавливался на его родине.

Уже через две недели после начала Великой Отечественной войны звание Героев Советского Союза с вручением медали «Золотая Звезда» первыми заслужили летчики-истребители М. Жуков, С. Здоровцев и П. Харитонов за мужество, проявленное в тяжелых боях с бомбардировщиками противника, рвавшимися к Ленинграду. А 22 июля 1941 года первым в Великой Отечественной войне второй медалью «Золотая Звезда» был награжден подполковник С.П. Супрун.

Всего за годы Великой Отечественной войны звания Героя Советского Союза с вручением медали «Золотая Звезда» удостоены более 11500 человек. Этой высокой наградой отмечены подвиги воинов действующей армии и флота, пограничников и партизан, представителей различных народов и национальностей Советского Союза. Трижды медалью «Золотая Звезда» были награждены пять Героев Советского Союза. В августе 1944 года третьей медалью «Золотая Звезда» были отмечены подвиги Героя Советского Союза летчика А.И. Покрышкина — единственного летчика, при одном появлении которого над полем боя немецкие радиоволны взрывались тревогой: «Внимание! Внимание! В воздухе — Покрышкин». О разработанной им тактике воздушного боя докладывали лично рейхсмаршалу Г. Герингу; за летчиком, умевшим сбивать в одном бою по 3–4 «мессершмитта» или «юнкерса» была организована настоящая охота…

В августе 1945 года третьей медали «Золотая Звезда» удостоился другой выдающийся советский ас — И.Н. Кожедуб. Тремя медалями «Золотая Звезда» отмечены заслуги С.М. Буденного — легендарного командарма Первой Конной армии. <Трижды удостоенным медали «Золотая Звезда» сооружается второй бронзовый бюст, который устанавливается уже в Москве.>

В послевоенные годы семья Героев Советского Союза, награжденных медалью «Золотая Звезда», продолжала непрерывно расти. В апреле 1961 года орден Ленина и медаль «Золотая Звезда» были вручены первому космонавту планеты — Ю.А. Гагарину. В числе Героев Советского Союза есть немало представителей и других государств. Среди них, например, чехи О. Ярош, отличившийся в боях с фашистами, В. Ремек — участник международного космического эксперимента, польский космонавт-исследователь М. Гермашевский, немецкий антифашист Ф. Шменкель, французские летчики прославленного авиаполка «Нормандия-Неман» и др.

Медалью «Золотая Звезда» награждались не только отдельные лица, совершившие героический подвиг и удостоенные звания Героя Советского Союза. В соответствии с советским законодательством эта награда вместе с орденом Ленина и грамотой Президиума Верховного Совета СССР вручалась городу, удостоенному высшей степени отличия — звания «Город-герой», и крепости, удостоенной высшей степени отличия — «Крепость-герой».

В разное время медалью «Золотая Звезда» были награждены города-герои Ленинград (1945), Сталинград (1945), Одесса (1945), Севастополь (1945), Москва (1965), Киев (1965), Новороссийск (1973), Керчь (1973), Минск (1974), Тула (1976), Мурманск (1985), Смоленск (1985) и крепость-герой Брест (1965), население и гарнизон которых проявили мужество и героизм при их защите. В этих городах-героях и Брестской крепости установлены обелиски с изображением ордена Ленина, медали «Золотая Звезда» и текстом указа Президиума Верховного Совета СССР о присвоении им почетного звания.