Die Anfänge der Kathedrale gehen in die Zeit der Gründung des ältesten polnischen Bistums im Jahre 968 zurück, als der Papst den Missionsbischof Jordanes nach Posen berief. Bei der ersten Kirche handelte es sich um eine vorromanische dreischiffige Basilika, die um 1038 im Verlauf eines Feldzugs des böhmischen Herzogs Břetislav I. zerstört wurde. In den folgenden zwei Jahrzehnten wurde eine neue romanische Basilika mit zwei Türmen errichtet. Im 14. und 15. Jahrhundert erfolgte ein gründlicher Umbau zu einem gotischen Dom. Dem Chor und dem neuen Kirchenschiff wurden mehrere Seitenkapellen hinzugefügt.