A püspökség székhelye Szent László uralkodásának idején került át Biharról Nagyváradra. A székesegyház épületének formáját és építéstörténetének részleteit sajnos nem ismerjük pontosan. A kutatások eddigi eredményei alapján úgy tűnik, hogy az első, román stílusú székesegyház a Szent király halálakor már állt, bár teljes mértékben még nem készült el. Formai szempontból valószínű, hogy bazilikás elrendezésű, háromhajós templom lehetett.
Tornyait később, a XII. és XIII. századok fordulóján építhették, ezek stílusa már a gótika irányába mutatott. A XIV. századi átépítését követően a templom teljes egésze gótikus formát öltött. Miután a protestáns Varkocs Tamás 1557-ben bevette Váradot, a székes-egyház állaga egyre romlott, olyannyira, hogy romos állapota miatt 1614-ben Bethlen Gábor lebontatta. Alapfalai ma már csak régészeti ásatások nyomán láthatóak.
A Szent László király által alapított középkori székesegyház a messze földön híres istenítéletek, az úgynevezett tüzesvaspróbák színhelye volt a XII-XII. században. Ennek során a vádlottak vagy a peres felek egy tűzben felhevített vasgolyót kellett hordozzanak néhány lépésen át, majd kezüket bekötözve három nap után, a káptalan tagjai a seb állapotából és a gyógyulás mértékéből következtettek a per alatt álló személy bűnösségére.
A reformáció és törökdúlás mély sebeket ejtettek a nagyváradi római katolikus egyházszerve-zeten. A város 1692-es felszabadítását követően Benkovich Ágoston lett Várad új püspöke. A népesség pusztulásának mértékét és a püspökség szerény anyagi helyzetét jól tükrözi, hogy az 1693-ban, Szent Brigitta tiszteletére emelt templom (Nagyvárad egyetlen katolikus temploma, tehát székesegyháza is) mindössze 16,2×6,42 m méretű. Az 1723-ig székesegyházként működő kápolna 1703-ban leégett, később újjáépítették. 1786-ban a rutén görögkatolikusok rendelkezésére bocsátották, míg 1948-ban, a görögkatolikus egyház megszüntetését követően az ortodox egyház vette használatba.
Várad 1692. évi felszabadításakor az egy éves ostrom és blokád következtében csupán Olaszi külvárosában maradt épen 102 ház és 12 pincelakás. Három mecset romjait vették még jegyzékbe, keresztény templom azonban egy sem maradt épen. A hagyomány szerint a Szent Brigitta templom építőanyagául szolgáló köveket a vár helyőrségének katonái gyűjtögették össze a város rommá lőtt házai között, amelyet néhány osztrák ács és kőműves remekelt össze. Így, ha csak átvitt értelemben is, a város első újkori székesegyháza mégis csak a város középkori hagyományainak egyik utolsó szemtanúja és örököse.
A provinciális barokk stílusban kialakított templom tervezőjének és építőinek neve ismeretlen. Ellenben tény, hogy építéséhez 1721-ben kezdtek, Csáki Imre bíboros, nagyváradi püspök megbízásából.
A viszontagságokkal járó építkezéseket 1756-ra fejezték be, ebben az évben szentelték fel a templomot Szent László tiszteletére. 1780-ig székesegyházként szolgált, tornyot azonban csak később kapott, ennek építésével 1800-ra készültek el.
Mennyezeti freskóit 1908-ban festette Túri Gyula, aki a falképeken Szent László életének mozzanatait örökítette meg 1964 Pünkösdjén.
A Nagyboldogasszony tiszteletére felszentelt, klasszicizáló barokk stílusú bazilika az egyházmegye negyedik székesegyháza. Építését Forgács Pál püspök kezdte meg 1752-ben Giovanni Battista Ricca építőmester és ennek 24 fős kőműves csapata segítségével. Ricca halála és az új püspök, Patachich Ádám kinevezése fordulatot hoztak a székesegyház építésének történetében, hiszen mind a püspök, mind az új építész, Franz Anton Hillebrandt inkább kedvelték a copf stílust, mint az olasz barokkot.
Az építkezéseket 1780-ra fejezték be, az új székesegyházat 1780. június 25-én szentelte fel Kollonitz László püspök. A kupola freskóinak megfestését Johann Nepomuk Schöpf 1776-ra fejezte be. A szentélyt, illetve a mennyezet fennmaradó részét és a hajók falait Storno Ferenc 1878-1880 között festette. A templom festett üvegablakait szintén Storno tervezte, elkészítetésük Kratzmann Ede érdeme. A főoltár és a kereszthajók oltárainak 1778 és 1779 között született festményei Vincenz Fischer tehetségét dicsérik. A telek, amelyen Nagyvárad mai székesegyháza és a püspöki palota felépült, a 18. század közepén egy vízjárta, mocsaras területből kiemelkedő domb volt. Az épület stabilitása érdekében a mocsaras altalajba ásott alapozó árkokat 14000, sűrűn egymás mellé levert tölgyfa cölöppel erősítették meg, majd az ezeken keresztülfektetett hatalmas tölgyfa gerendákra építették rá a falakat.
