A veszprémi püspökség az egyik legrégibb magyarországi püspökség volt. Alapítását 1001-ban a ravennai zsinaton hagyták jóvá. A székesegyház alapításáról és építéséről a XI. század végén írott István király nagyobb legendája tesz először említést, miszerint a veszprémi püspökség egyházát István király felesége “Gizella építtette alapjától kezdve, aranyban, ezüstben mindennel, ami az isteni szolgálatra megkívántatik, s különféle szent öltönyökkel nagyszerűen felékesítette”. Az 1552. évi török ostrom során leégett a templom és a hódoltság korát jószerivel helyreállítatlanul élte át. Épen maradt altemploma 1630-tól volt ismét használatban. A XVII. Század második felében a romos egyház köveit várvédelmi építkezésekhez használták fel. Barokk stílusú helyreállítása 1723-ban került sor. Utolsó nagy helyreállítása 1907-1910 között történt, ekkor neoromán stílusban alakították át. Ezt látjuk napjainkban is.
A mai székesegyház Aigner Sándor tervei szerint, 1907-től 1910-ig történt újjáépítés alkotása. A csúcsíves stílű szentélyt és altemplomot meghagyták, a megviselt barokk templomot azonban restaurálás helyett lebontották, csak a vörös kőből épült ősi főfalakat hagyták meg, és a régi alapszerkezetre új templomot építettek a 9. századi bazilika román stílusában. A főhajót boltozás helyett kazettás famennyezettel födték be, s a faragványokat, oszlopfőket, a szentély gótikus ablakainak kijavított kőrácsait a bontáskor, a falakban talált ősi minták nyomán készítették. Az újonnan készült csúcsíves főoltáron kívül a székesegyház többi oltárát a barokk templomból vették át. A bejárat oszlopbetétes kapuját Keszler János faragta. A sárgásszürke márványból faragott főoltár fölötti üvegablak a Sárkányölő Szent Mihályt ábrázolja. A 2. világháborúban elpusztult szentélyablakok helyére Árkayné Sztehlo Lili művei kerültek. A karzaton lévő orgonát Rieger Ottó készítette. A szembemiséző oltár Erdei Ferenc tervei alapján 1976-ban készült. Baloldalt lévő historizáló erkélyoltár Gizella királyné 1996-ban hozott ereklyéjét tartalmazza.