Lite drygt ett sekel senare, på 1230-talet, lät biskop Bengt, bror till Birger jarl, bygga ut domkyrkan. Sannolikt ansåg han den vara för liten, även om alla Linköpings invånare på den tiden gott och väl rymdes i kyrkosalen. Man förlängde kyrkan åt öster med ett nytt kor och tvärskepp. Dessa delar, i senromansk stil, finns fortfarande kvar i dagens kyrka. Från samma tid är det altarbord, som används i kyrkan i dag. Ombyggnaden nämns i ett påvebrev 1232.