A história da Catedral Metropolitana de Florianópolis começa em 1675, quando o bandeirante Francisco Dias Velho começou a construir uma capela em homenagem à padroeira da vila. A capela foi erguida no local mais alto e visível da vila.
Em 1748, o engenheiro militar Brigadeiro José da Silva Paes solicitou permissão ao Rei de Portugal para construir uma nova igreja Matriz. A nova igreja deveria substituir a “velha igreja” levantada pelo fundador, que tinha pouca capacidade para acomodar os fiéis. A Matriz foi projetada por José da Silva Paes, o primeiro governador da antiga Capitania.
O edifício atual da Catedral Metropolitana de Florianópolis foi concluído em 1773. Em 1908, o local foi elevado à categoria de catedral.
A Catedral Metropolitana de Florianópolis passou por sua mais radical alteração arquitetônica ao longo da década de 1910. A inauguração da nova catedral ocorreu em 1922, como parte das comemorações do centenário da Independência do Brasil.
A Catedral Metropolitana de Florianópolis é tombada pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional.