Parafia Katedralna erygowana była po raz drugi w 1982 r., bowiem od lat Katedra była kościołem parafialnym dla mieszkańców Sandomierza. W 1934 r. biskup W. Jasiński przeniósł parafię z katedry do kościoła św. Józefa. W 1982 r. biskup Edward Materski wydzielił część miasta z parafii św. Józefa i utworzył parafię w Katedrze. Na miejscu, gdzie dziś stoi katedra, w X i XI wieku znajdował się drewniany kościół pw. Św. Mikołaja, rozebrany pod koniec XI wieku. W drugiej połowie wieku XII staraniem księcia Kazimierza Sprawiedliwego wzniesiono kolegiatę romańską pw. Najświętszej Maryi Panny, uroczyście poświęconą w 1191 r. Kościół ten został zniszczony w czasie najazdu tatarskiego w 1259 r. Obecny kościół pochodzi z czasów króla Kazimierza Wielkiego. Król Kazimierz Wielki wybudował ok. roku 1360 nową kolegiatę w stylu gotyckim, która została uroczyście poświęcona w r. 1382. W połowie XV wieku kolegiata została powiększona przez biskupa Zbigniewa Oleśnickiego. Dobudowano wtedy kaplicę Mansjonarską (obecnie kaplica Najświętszego Sakramentu). Po spaleniu kościoła w czasie wojny ze Szwedami, we wspomnianej kaplicy zostało mocno zniszczone sklepienie. Dopiero w 1748 r. zrobiono sklepienie barokowe, przystąpiono do wewnętrznego urządzania kaplicy. W 1717 r. przeniesiono parafię z kościoła św. Piotra do Kolegiaty. W 1818 r. utworzono w Sandomierzu stolicę biskupią i dotychczasowa kolegiata otrzymała tytuł katedry. W 1960 r. Ojciec święty Sługa Boży Jan XXIII nadał katedrze tytuł bazyliki mniejszej. Prace konserwatorskie trwały za biskupa W. Jasińskiego. Dokonano wówczas wielkiego dzieła: zdjęcia warstwy tynku na ścianach w prezbiterium i przywrócenia fresków Jagiellońskich do pierwotnego stanu. Dalsze prace prowadził biskup Jan Kanty Lorek, a od roku 1967 biskup Piotr Gołębiowski. W jego imieniu prace konserwatorskie prowadził rektor katedry ks. prałat Michał Kozioł, a później ks. Prałat Ignacy Ziembicki. W tym czasie dokonano konserwacji obrazów, złocenia ram, ambony, organów oraz uzupełniono głosy organowe do pięćdziesięciu. W 1980 r. dokonano przebudowy chóru. Wymienione zostały drewniane belki na stalowe, a chór poszerzono. W 1983 r. dokonano restauracji podziemia katedry, gdzie pochowani są biskupi sandomierscy i urządzono tam kaplicę pw. Bł. Męczenników Sandomierskich wg projektu architekta wnętrz Andrzeja Grabowity z Kielc.