Katedra poznańska to jeden z najstarszych kościołów w Polsce. Na miejscu obecnej katedry już prawdopodobnie w okolicach 966 roku roku powstał pierwszy preromański kościół, który w 968 roku otrzymał status katedralny. Istnieje szansa, że to właśnie tutaj chrzest otrzymał pierwszy władca Polski Mieszko I. Liczne fragmenty kościoła zostały odkryte w trakcie prac archeologicznych prowadzonych w 1946 roku. W atrium starej bazyliki odnaleziono między innymi misę chrzcielną oraz krypty grobowe, które prawdopodobnie należą do księcia Mieszka I oraz pierwszego koronowanego króla Polski Bolesława I Chrobrego.
W 1038 roku pierwszy kościół został zniszczony w wyniku najazdu księcia Czech Brzetysława I. Na jego miejscu postawiono nową bazylikę romańską, murowaną z kostki granitowej. W XIV i XV wieku romańska budowla została zastąpiona gotycką. W 1622 roku wybuchł poważny pożar w bazylice, w wyniku którego zapadł się dach oraz wieże kościoła, zostawiając nagie mury.
W 1772 wybuchł kolejny poważny pożar w katedrze, w trakcie którego spłonęło całe wnętrze. Przebudowa nadała budynkowi neoklasyczny wygląd i w takiej formie przetrwał do II Wojny Światowej. Podczas walk o zdobycie Poznania w 1945 roku katedra na Ostrowie Tumskim została zniszczona aż w 65%. Postanowiono przywrócić jej dawny wygląd i odbudowano ją w stylu gotyckim.
Dziś w podziemiach katedry można zobaczyć fragmenty bazyliki romańskiej, a nawet preromańskiej. Odwiedzając podziemia znajdzie się również wspomniane wcześniej grobowce księcia Mieszka I oraz króla Bolesława I Chrobrego.