En dehors du Portugal, ces tartelettes à la crème sont particulièrement populaires en Europe occidentale, en Asie et dans les anciennes colonies portugaises comme le Brésil, le Mozambique, Macao, Goa et Timor‑Leste. Le pastel de nata de Macao a même été adopté par KFC, disponible à Hong Kong, Taïwan et en Chine. En Indonésie, il est très apprécié à Kampung Tugu, Jakarta, un enclave culturellement portugais (Mardijker).
Les pastéis de nata ont été créés avant le XVIIIe siècle par des moines catholiques au Monastère des Hiéronymites dans la paroisse de Santa Maria de Belém, à Lisbonne. À l’époque, les couvents utilisaient de grandes quantités de blancs d’œufs pour amidonner les habits religieux. Les jaunes restants servaient à confectionner gâteaux et douceurs, donnant naissance à une riche tradition de pâtisserie conventuelle.
Après la Révolution libérale de 1820 et la dissolution des ordres religieux, les moines commencèrent à vendre des pastéis de nata dans une raffinerie de sucre voisine. En 1834, le monastère fut fermé et la recette transmise aux propriétaires de la raffinerie, qui ouvrirent en 1837 la célèbre Fábrica de Pastéis de Belém. L’entreprise est toujours dirigée par leurs descendants.
Depuis son ouverture, la recette originale est conservée dans une salle secrète. La Fábrica de Pastéis de Belém reste l’endroit le plus réputé pour acheter ces tartelettes, située à seulement trois minutes à pied du monastère. La boutique vend plus de 20 000 pastéis de nata par jour. Traditionnellement, elles sont saupoudrées de cannelle et accompagnées d’un bica (expresso corsé).
En 2009, The Guardian a classé les Pastéis de Belém parmi les 50 meilleures choses à manger au monde.
En 2011, à la suite d’un vote public, ils ont été élus l’une des Sept Merveilles de la Gastronomie portugaise, confirmant leur statut de symbole national.
La cuisine japonaise fut fortement influencée par les commerçants portugais au XVIe siècle. Des produits comme le panela (du portugais pão, pain) et le castella en sont issus. Le pastel de nata fait partie de ces influences. Au Japon, des variantes ont été créées, notamment au thé vert, exportées ensuite vers la Corée du Sud et d’autres marchés asiatiques.