O edifício da catedral portuense começou a ser construído na primeira metade do séc.XII, tendo a sua edificação se prolongado até ao início séc.XIII.
A construção começa no ano de 1110 impulsionada pelo bispo do Porto, D. Hugo, e ficou principalmente marcada por um estilo românico, visível na fachada principal com a rosácea e nas duas torres. Contudo, ao longo dos tempos foi sendo alvo de várias ampliações e renovações, sendo também visíveis outros movimentos, nomeadamente o gótico, séc.XIV-XV, que é particularmente notado no claustro e na Capela de São João Evangelista.
No período barroco um dos grandes nomes da arquitectura portuense chega à cidade comissionado para trabalhar no edifício. Nicolau Nasoni, chega de Malta para pintar os frescos que ainda hoje se vêm no altar-mor da igreja, e mais tarde desenha a galilé no lado norte do edifício. A corrente arquitectónica é claramente notada nas torres e no varandim da entrada.
Alguns dos elementos da igreja perderam-se nos anos da ditadura pela intervenção da Direcção Geral dos Edifícios e Monumentos Nacionais que procurou trazer à luz do dia os aspectos e elementos estruturais do edifício original, acabando não só por modificar apenas a igreja mas todo o seu espaço envolvente.