Pécs városa Sopianae néven a római birodalom idején létező, meghatározó település volt. A kereszténység már a honfoglalás és az István király által hívott térítőpapok tevékenységét megelőzően gyökeret vert Pécsett. A székesegyház legrégebben épült része az altemplom, melynek első köveit a 4. század végén rakták le, majd a 8-9. században nyugat felé meghosszabbították. Az eredeti templom Szent István király idejében nyerte el mai funkcióját azzal, hogy fölé építették a mai szentélyt. Valószínűleg ebből a korból származik a két keleti torony is, a másik két tornyot a középkorban építették hozzá, majd megépültek a mellékhajók és a kápolnák is.

A törökök 1543-ban bevették a várost, templomait dzsámivá alakították, a székesegyház azonban túl nagynak bizonyult erre a célra, ezért csak a nyugati, szentéllyel átellenes felét használták iszlám templomként. A szentélyben élelmiszert tároltak, az altemplom pedig a katonai hadianyagok raktáraként funkcionált. A törökök a székesegyház freskóit lemeszelték, a domborműveket megrongálták, lefejezték, tornyai megsérültek, boltozata beszakadt.

Az egymást követő püspökök helyreállító munkájának következtében különböző művészeti stílusok keverednek benne. 1807-ben Pollack Mihály építész tervei alapján klasszicista stílusban építették újjá, ekkor csúcsíves főhomlokzatot kapott. Dulánszky Nándor megyéspüspök 1877-ben felkérte Friedrich von Schmidt osztrák építészt, hogy a millenniumra készülve tervezze át a templomot úgy, hogy annak statikai problémái megoldódjanak, s mind tömegében, mind részleteiben az Árpád-kori székesegyházra hasonlítson. 1883 áprilisában tették le az új alapkövet, s az új templomot a millennium előtt 5 évvel, 1891. június 22-én adták át. Ekkor szentelték fel és vették használatba a hívek, s ekkor nyerte vissza eredeti, román jellegét és kapta meg mai alakját.

Ittjártakor, 1991-ben II. János Pál pápa Basilica Minor rangra emelte a székesegyházat.

A pécsi püspöki palota a székesegyház nyugati oldalánál álló műemléki épület, melyet zömmel a 12. század folyamán építettek. A palota köré csoportosult épületek teszik ki azt a műemléki együttest, melybe beletartozik a Barbakán is. A középkori eredet látható formáit későbbi átépítések szinte maradéktalanul eltüntették. Az alaprajzi rendszeren és a faltest anyagán kívül emlékét nem is őrzi más, csak az egykori védőtoronnyal megerősített kapualj és a délkeleti torony gótikus ablakának töredékei.

A Káptalani Levéltár és Plébánia klasszicizáló, késő barokk épületének története több mint 500 évre tekint vissza. A székesegyház délkeleti tornyára merőlegesen elhelyezkedő román kori kápolnát a 14-15. században dél felé meghosszabbították. Itt rendezték be a káptalan székházát, amely a kétszintes kápolnát, a káptalan-termet, a levél- és a könyvtárat foglalta magába. Szatmári György püspök (1505–1521) az épületet reneszánsz stílusban átépíttette. E ház megérte a török hódoltságot, de a 17-18. századi térképek, rajzok, alaprajzok már romos állapotát mutatják. 17. századi súlyosabb károsodása után a 18. század végéig nem állították helyre. Az épületet 1767-ben a kápolna kivételével bontásra ítélték, s alapjain új székház felépítése mellett döntöttek. A tervrajzok több változatban fennmaradtak, ezek alapján az épület középkori szerkezetét ismeri a kutatás. Az átépítés során a levéltárhoz hozzáépült délről a mai plébániaház. Az építkezés 1800-ban fejeződött be, ekkor rendezték a székesegyház előtti teret, lebontották a keleti várfal maradványait és a délkeleti saroktornyot. A bazilika ezzel az épülettel és a szemben lévő palotával zárt, szimmetrikus teret, építészeti egységet alkot. 1891-ben, a bazilika újjáépítésekor a nyugati oromzatra óraházat emeltek, ahová a Pollack-féle székesegyház toronyóráját helyezték.