Aby osuszyć i utwardzić grunt wykopano 103 studnie o głębokości 13 metrów. Wiosną 1979 r. rozpoczęto budowę fundamentów. 14 grudnia 1980 r. bp Ignacy Tokarczuk poświęcił kamień węgielny. Główna bryła świątyni gotowa była w 1982 r. W latach 1982–1985 dobudowano do niej plebanię i dom katechetyczny.
Konsekracji kościoła dokonał Jan Paweł II w dniu 2 czerwca 1991 w czasie pielgrzymki do ojczyzny. Na mocy bulli papieskiej Totus tuus Poloniae populus z 25 marca 1992 r. erygowano diecezję rzeszowską, a kościół podniesiono do rangi katedry. Ingres pierwszego biskupa rzeszowskiego, Kazimierza Górnego, odbył się 11 kwietnia 1992 r.
Katedra Rzeszowska jest głównym organizatorem corocznego Letniego Festiwalu Muzycznego „Wieczory Muzyki Organowej i Kameralnej w Katedrze Rzeszowskiej i Kościołach Rzeszowa”, który odbywa się od 1992.
20 lipca 2013 roku odbył się ingres ks. bp. Jana Wątroby do katedry rzeszowskiej.
Architektura Kościół jest budowlą o konstrukcji żelbetowej obudowanej cegłą, zaprojektowany przez zespół inżynierów Politechniki Krakowskiej pod kierunkiem prof. Witolda M. Cęckiewicza. Jest budowlą dwupoziomową o łącznej powierzchni 2600 m² (52 x 68 m).