La catedral fue construida luego de que Chillán Viejo fuera dividido en dos, tras el terremoto de 1835. Luego del Terremoto de Chillán de 1939, la catedral fue destruida en su totalidad. Ese mismo año comenzaron las reconstrucciones de la catedral, donde el arquitecto Hernán Larraín Errázuriz se basara en ideas del Modernismo.