Изначально никакие знаки отличия не предусматривались, выдавалась только грамота от ЦИК СССР. Положение о звании Героя было утверждено 29 июля 1936 года, а дополнительный знак отличия — медаль «Золотая Звезда» — учрежден Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 августа 1939 года. Автор эскиза награды — архитектор Мирон Иванович Мержанов. Медаль «Золотая Звезда» изготавливалась из золота и имела форму пятиконечной звезды с лучами длиной 15 миллиметров.
Первыми, кто был удостоен звания Героя Советского Союза, стали 20 апреля 1934 года полярные летчики Анатолий Ляпидевский (медаль «Золотая Звезда» № 1), Сигизмунд Леваневский, Василий Молоков, Николай Каманин, Маврикий Слепнев, Михаил Водопьянов, Иван Доронин за спасение терпящих бедствие пассажиров и членов экипажа парохода «Челюскин».
Первое присвоение звания Героя Советского Союза за воинские подвиги состоялось 31 декабря 1936 года, когда награды удостоились семнадцать командиров Красной Армии — участников гражданской войны в Испании. Всего за время войны в Испании (1936—1939 гг.) звание Героя было присвоено шестидесяти ее участникам. Участником войны в Испании был и первый туляк, удостоенный этого звания — уроженец деревни Булычи Черненого района Михаил Владимирович Юдин. В октябре 1936 года он прибыл в Испанию в числе тридцати советских танкистов-добровольцев. 2 января 1937 Михаил Владимирович был награжден орденом Красной звезды, а 27 июня 1937-го получил звание Героя. Оставшись один в своем танке, Юдин продолжал сражаться с врагами, а когда танк подбили, вытащил из него тяжело раненного друга-француза и под огнем противника приполз к своим, а затем вынес из танка погибшего командира. Майор Михаил Владимирович Юдин погиб в марте 1942 г. в бою под Таганрогом.
Первой женщиной, удостоенной звания Героя Советского Союза, стала воспитанница тульского аэроклуба Валентина Гризодубова. Она же была одновременно Героем Советского Союза и Героем социалистического труда.
Всего за время существования СССР звания Героя Советского Союза были удостоены 12 777 человек (без учета 72 лишенных звания за порочащие поступки и 13 отмененных Указов как необоснованных), в том числе дважды — 154 (9 посмертно), трижды — 3 и четырежды — 2. В общем числе Героев Советского Союза 95 женщин.
Три туляка — Иван Алексеевич Воробьев, Борис Феоктистович Сафонов, Михаил Георгиевич Фомичев за мужество и отвагу, проявленные в боях с немецко-фашистскими захватчиками в период Великой Отечественной войны, были удостоены звания Героев Советского Союза дважды.
Среди отмеченных этим высоким званием туляков более шестидесяти — летчики. А. М. Лукьянов, Д. А. Зайцев, И. С. Улитин были в числе первых летчиков, таранивших вражеские самолеты. А. Г. Рогов, В. Н. Гречишкин и Н. А. Васин повторили подвиг Гастелло, направив свои горящие самолеты на скопления врага. 9 сентября 1941 года над тульской землей летчик Б. Г. Пирожков впервые в истории авиации совершил двойной таран фашистского самолета.
Пулеметчик Сергей Кукунин закрыл телом амбразуру противника и этим помог своей части успешно выполнить боевую задачу.
В числе Героев Советского Союза три туляка-партизана: Саша Чекалин, Б. А. Булат и И. Ф. Титков.
Среди отмеченных этим высоким званием есть и женщины — в частности, легендарный снайпер времен войны Мария Поливанова и летчица Ирина Себрова.
Дважды Героям Советского Союза Б. Ф. Сафонову, И. А. Воробьеву и М. Г. Фомичеву сооружены на их родине бюсты, Н. А. Токареву, защищавшему Крым, установлен памятник в Евпатории. В честь героя Ф. М. Кытина по постановлению Совета Министров РСФСР село Кобылинка Ефремовского района переименовано в село Кытино, в честь А. Чекалина Лихвин переименован в город Чекалин.
Всего за всю историю СССР более 250 туляков были удостоены звания Героя Советского Союза.
В 1967 году на проспекте Ленина в областном центре была открыта стела Тулякам — Героям Советского Союза.
Последним туляком, отмеченным этим высоким званием, стал космонавт Валерий Владимирович Поляков. Оно было присвоено 27 апреля 1989 года за успешное осуществление космического полета и проявленные при этом мужество и героизм.
Последним же Героем в истории за участие в водолазном эксперименте, имитирующем длительную работу на глубине 500 метров под водой, стал 24 декабря 1991 года младший научный сотрудник — водолазный специалист, капитан 3 ранга Леонид Михайлович Солодков. При получении «Золотой звезды» Героя ему по Уставу полагалось ответить: «Служу Советскому Союзу!». Однако на момент вручения награды 16 января 1992 года СССР не существовал уже 22 дня. Поэтому вручавшему награду маршалу авиации Е. И. Шапошникову Солодков ответил коротко: «Спасибо».
