W latach 1308–1360, za czasów biskupa Karola, nastąpiła dalsza rozbudowa katedry. Około 1310 roku wybudowano zakrystię przy południowym ramieniu transeptu; została ona zburzona w 1747 roku. Nawy przedłużono w kierunku zachodnim o dwa kolejne przęsła i zbudowano fasadę zachodnią, w której widać wpływ rozwiązań architektonicznych zaczerpniętych z katedry w Kolonii. Fasada zachodnia miała też być prawdopodobnie flankowana dwiema wieżami, ale powstały trudności przy kładzeniu fundamentów i z dwuwieżowego rozwiązania zrezygnowano. Fasada zachodnia pozostała tym samym bezwieżowa. Wybudowano w niej trzy portale i wielką rozetę. Katedra w Linköping wówczas uzyskała długość, jaką ma dzisiaj. Przypuszczalnie ustawiono wtedy na środkowym filarze portalu zachodniego wapienną rzeźbę św. Piotra, patrona świątyni. Pozostałością po tej XIV-wiecznej, późnogotyckiej świątyni są dziś przede wszystkim bogato zdobione ślepe arkady w zachodniej części świątyni. thumb|left|240px|Gotyckie kaplice w prezbiterium katedry Na początku XVI wieku trzy kaplice w stylu późnogotyckim, z dużymi oknami i sklepieniem gwiaździstym. Około 1420 prace przerwano z powodu powstania Engelbrekta Engelbrektssona.