Au printemps ou à l'été, selon les espèces, les mégachiles quittent la cellule individuelle où elles ont passé l'hiver. Habituellement, les mâles sortent de leur cellule avant les femelles. L'accouplement a lieu dès l'émergence des femelles.
La mégachile femelle construit elle-même son nid et s'occupe de son approvisionnement en nourriture. Elle peut nicher dans diverses cavités ou creuser un nid dans le sol. Les nids sont formés d'une série de cellules disposées bout à bout. Chaque cellule a la forme d'un dé à coudre et est fabriquée de morceaux de feuilles ou de pétales que l'abeille découpe à l'aide de ses mandibules. Lorsqu'une cellule est complétée, la mégachile la garnit de pollen et de nectar. Elle pond ensuite un œuf sur la réserve de nourriture.
Après avoir pondu, la mégachile ferme la cellule, généralement à l'aide de morceaux de feuilles ou de pétales. Une fois le nid complété, l'insecte bouche son extrémité. Chaque femelle peut construire plus d'un nid. La larve qui sort de l'œuf est blanche. Sa cellule contient assez de nourriture pour assurer son développement complet.
La larve de mégachile ne produit pas d'excréments de façon régulière. Elle se vide une seule fois, puis s'enveloppe dans un cocon à l'intérieur de sa cellule. Elle passe l'hiver dans cet abri, à un stade appelé prénymphe (dernier stade de développement de la larve). Au retour des beaux jours, l'insecte se métamorphose en nymphe puis en adulte. Celui-ci vit de un à trois mois. La majorité des espèces produisent une seule génération par année.