Hành trình hình thành và phát triển của Nhà thờ Phủ Cam đầy rẫy những thăng trầm. Lịch sử của nhà thờ bắt nguồn từ một nhà nguyện bằng tranh tre đơn sơ vào năm 1682, do linh mục Langlois xây dựng tại xóm Đá. Trải qua các biến cố chính trị và lệnh cấm đạo gay gắt của các chúa Nguyễn, ngôi nhà thờ đã nhiều lần bị triệt giải và tái thiết.
Sau đó, vào năm 1898, Giám mục Eugène Marie Allys cho xây dựng lại nhà thờ bằng gạch, mái ngói theo phong cách kiến trúc Gothic. Công trình này hoàn thành vào năm 1902 và tồn tại trong khoảng 60 năm.
Đến năm 1960, khi Giáo phận Huế được nâng lên hàng Tổng giáo phận, Tổng Giám mục Phêrô Máctinô Ngô Đình Thục đã khởi xướng một dự án táo bạo: xây dựng một nhà thờ chính tòa mới, hoành tráng và hiện đại hơn để phục vụ số lượng giáo dân ngày càng tăng. Công trình được giao cho kiến trúc sư Ngô Viết Thụ, một tài năng kiến trúc lừng danh, người đã đoạt giải Khôi nguyên La Mã. Tuy nhiên, việc xây dựng gặp vô vàn khó khăn do tình hình chính trị bất ổn và chiến tranh.

Mãi đến năm 2000, sau gần 40 năm với sự nỗ lực của ba đời Tổng Giám mục, Nhà thờ Phủ Cam mới chính thức được hoàn thành với diện mạo như ngày nay. Đây là một minh chứng sống động cho sự kiên trì và đức tin bền bỉ của người dân Huế.

