Kamień węgielny pod budowę nowej katedry położono w 1910 roku. Projekt zakładał katedrę w stylu neogotyckim nawiązującym do średniowiecznych europejskich katedr. Projektant, Lewis Parsons Hobart i budowniczowie jako materiał budowlany wybrali beton i stal aby budowla mogła przetrwać trzęsienia ziemi. Właściwe prace budowlane rozpoczęto w 1928 roku. Najpierw zbudowano prezbiterium z kaplicą Łaski Bożej a następnie transept, po czym rozpoczęto budowę nawy głównej. Krach na giełdzie nowojorskiej w 1929 roku i wywołany nim wielki kryzys ekonomiczny spowolniły budowę świątyni. W 1938 roku pewien milioner ufundował 44-dzwonowy carillon dla katedry oraz przekazał fundusze na dokończenie budowy wieży północnej, w której miał on zawisnąć. W 1954 roku dzięki zgromadzonym funduszom wznowiono prace budowlane, które zakończono w 1964 roku. W tym samym roku, 20 listopada, miała miejsce konsekracja katedry.
Architektura thumb|Katedra wśród wysokościowej zabudowy wzgórza Nob Hill;