După renașterea orașului Oradea (Várad) din secolul al XVIII-lea,  episcopia catolică se gândea la construcția catedralei, a palatului episcopal, a seminarului și a caselor canonice aproape. Construcția catedralei începe în timpul episcopului Pál Forgách  (1747-1757), care l-a rugat pe Franz Anton Hillebrandt, un tânăr arhitect vienez, să facă planurile pentru clădire. Fundațiile au fost demarate în 1751. În acest timp au sosit zidarii italieni sub conducerea lui Giovanni Battista Ricca.

Ricca a transformat desenele lui Hillebrandt și, sub îndrumarea sa, zidurile de bază au fost construite până la sfârșitul lunii octombrie 1752, iar în anul 1753 până la extremitatea ferestrelor. În 1756, episcopul a sfințit catedrala construită parțial. Înălțarea ei a fost împiedicată de două evenimente, pe de o parte, moartea lui Ricca în 1756 și numirea episcopului Forgách ca episcop de Vác. Construcțiile pe scară largă ale lui Ádám Patachich, numit în 1759, au vizat în principal dezvoltarea reședinței principale, în timp ce catedrala a trecut pe un plan secund. Conform unui raport din 1759, în ultimul deceniu, sub supravegherea lui Johann Michael Neumann, biserica a fost complet încorporată. Naosul, croazierele, adăposturile altarului, altarul emisferic și domul de sub acoperiș au fost terminate, la fel ca sacristia și clădirile construite deasupra ei, precum și opt capele laterale și cele opt oratorii construite deasupra lor. În cele din urmă, ceremonia solemnă de deschidere a bisericii a avut loc abia în 25 iunie 1780. Biserica a fost sfințită de către László Kollonitz, episcopul Transilvaniei, numit episcop de Oradea (Várad) de Maria Tereza în aceeași zi. În ciuda dimensiunii uriașe a catedralei, ea nu aparține celor mai frumoase biserici baroce din secolul al XVIII-lea, principalele motive fiind lipsa unităților de stil și proporțiile greșite: turnurile sunt prea mici în raport cu masa bisericii. Una dintre cele mai mari valori artistice ale clădirii este reprezentată de fresca domului făcută de Johann Nepomuk Schöpf, reprezentând triumful ceresc al Domnului Hristos. Până în 1878 a fost singura pictură a bisericii, după care a fost aproape în întregime pictată de Ferenc Storno. Altarul principal al lui Vinzenz Fischer, precum și celălalt altar lateral al crucii, au fost pictate în 1777 și-l reprezintă pe Sfântul Ladislau, care a făcut un angajament pentru construirea Catedralei de Sud din Oradea (Várad). Pe culoar au fost alcătuite patru-patru altare care au fost finalizate în 1785: picturile lor în ulei includ Sf. Cruce, Sf. Mihail Arhanghel, Sf. Pavel și Sf. Petru, precum și Sf. Ioan de Nepomuk, Sf. Ștefan, Sf. Borbala, Sf. Ioan Apostolul și Sfânta Treime. Ultimele cinci sunt creațiile lui Johann Ignaz Cimbal.

Cercetarea arheologică a catedralei de la Oradea este una dintre cele mai importante provocări în cunoașterea istoriei medievale a Transilvaniei. Arheologii care au contribuit la cercetarea acestui edificiu cu ocazia lucrărilor de reabilitare a ansamblului cetății au fost: Tamás Emődi, Nándor Mihálka, Kitti Porsztner. Săpăturile de anvergură din 2015 au contribuit la reabilitarea cetății, scopul fiind clarificarea planimetriei catedralei, cunoscută de la începutul secolului al XX-lea. Au fost dezvelite ruinele capelelor de pe latura nordică, precum și turnul reconstruit sub episcopul Ioan Vitéz. În urma cercetării absidei a fost găsit și un mormânt medieval timpuriu, cu inventar constând dintr-un inel de tâmplă cu capătul „S”.

A fost descoperită și latura sudică a catedralei, zidul fiind demolat pe parcursul timpului în mai multe locuri. Pe această latură a catedralei nu au existat capele, însă au apărut urmele unor anexe alipite de edificiu. Conform cercetărilor, fațada nordică și sudică provin din perioada romanică, ele au continuat să fie în funcțiune și mai târziu, în faza gotică, când catedrala a fost reconstruită în trei rânduri. Ultima reconstrucție, cea a corului, a fost efectuată la începutul secolului al XV-lea. De asemenea, cu ocazia reabilitării, în aripa vestică a Palatului Principial a fost descoperită prima încăpere a capelelor nordice, cu suprafața de 4×4 m. Aici a apărut piatra de mormânt a lui Conrad, datată de către Pál Lővei în anii 1370, făcându-l astfel contemporan cu capelele construite în timpul episcopului Demeter.

În încăperea sud-vestică reconstruită a palatului a apărut zidul vestic al catedralei gotice, cu amprenta ancadramentului portalului și spațiul interior al turnului sud-vestic. La doar doi metri vest de catedrală au fost descoperite și ruinele corului bisericii mici dedicată Sf. Fecioare. Lărgirea bisericii romanice cu trei nave a început în anii 1320, când latura vestică a fost prelungită în direcția vestică cu 20 m, fiind flancată de o nouă pereche de turnuri. Intervențiile au continuat în anii 1370, când a fost adosat șirul de capele de pe latura nordică (adică nava a patra), iar la începutul secolului al XV-lea a fost construit noul transept, fiind amplasate aici mormintele lui Sigismund și al reginei Maria. Înainte de cercetări se știa că edificiul religios măsura 65×23 m, cercetările arheologice corectând aceste date, catedrala având în realitate dimensiunile de 85×40 m.