Строительство главного венгерского храма римско-католической епархии в Дьёр датируется XI-XII веками. В своем первоначальном виде он был создан в романском стиле; в наши дни он является местом хранения шлема короля Ладислава I.

Со времен строительства до сегодняшнего дня сохранилась только апсида храма. В готическом стиле он был перестроен после нашествия татар: во второй половине XV столетия началась реконструкция церкви в готический костёл. Она была завершена в 1480-х годах епископом Орбаном. Эта двухъярусная церковь была описана придворным историком короля Матиаса, как чрезвычайно яркий собор. В таком виде он просуществовал еще около ста лет: полностью разрушенный в XVI веке, храм был возведен вновь по эскизам итальянского архитектора Джованни Баттиста Рава.

Обращение к стилю барокко произошло в середине XVII столетия. Нынешняя башня церкви была построена по заказу епископа Георгия Сеченьи в 1680-х годах. На переломе веков были завершены барочные алтари собора, на северной и южной сторонах базилики расположились ворота из красного мрамора, сделанные в 1774-м году. Интерьер церкви был полностью завершен в 1780-м году фресками Франца Антона Маульберча, создавшего неповторимые произведения искусства на стенах и потолке храма.

7 сентября 1996-го года, во время своего визита в Дьёр, собор посетил папа римский Иоанн Павел II, где встретился со священниками и преданными епархии и помолился перед Богородицей на могиле епископа Вильмоша Апора. 17 марта 1997-го года кардинал Джиберто Агустино, папский легат, отпраздновал здесь мессу в присутствии всего венгерского епископства.

В 2017 году собор был отремонтирован: на первом этапе, с мая по декабрь, помимо модернизации санитарной, осветительной, отопительной, охранной и звуковой систем, облицовка из известняка была заменена плиткой, был восстановлен алтарь Пресвятой Богородицы. Позднее были отреставрированы потолочные фрески Франца Антона Маульберча, боковые алтари, картины, скульптуры, стены и мраморные поверхности.