Zmienka o existencii Košíc z roku 1230 je spojená s údajom o existencii farského kostola. V čase prerodu osady na mesto sa jeho úspechy i neúspechy dotýkali aj Dómu sv. Alžbety. Podľa historických údajov dnešný kostol je postavený na mieste staršieho objektu, ktorý bol tiež zasvätený sv. Alžbete. Vzťahuje sa naň listina pápeža Martina V. z roku 1283 a list z roku 1290, v ktorom sa uvádza, že jágerský biskup Ondrej II. vyňal košickú faru spod právomoci dekana.Spomínaný starší kostol roku 1378 vyhorel a po požiari bol iba provizórne opravený a naďalej používaný. Svedčia o tom aj správy o dotáciách jeho oltárov z roku 1382 a 1385.

V tomto období jeho veľkosť už nevyhovovala prosperujúcemu a rozvíjajúcemu sa mestu, preto sa prikročilo k stavbe nového chrámu, ktorý podľa vtedajších stredovekých stavebných zvyklostí budovali tak, že obostavali starý kostol. Po vybudovaní obvodových múrov do potrebnej výšky, starý kostol zborili.

Presný dátum začiatku výstavby nového kostola nevieme. Zo známych údajov, ako je odpustková bula pápeža Bonifáca IX. z roku 1402, ktorou chce mestu pomôcť pri výstavbe nákladného kostola a z náhrobných kameňov, použitých v základoch pilierov lode, z ktorých najmladší je z roku 1378, sa dá však usúdiť, že so stavbou nového kostola začali okolo roku 1380.

Prvá stavebná dielňa pracovala na objekte asi do roku 1420. Podľa plánov mala vzniknúť päťloďová bazilika s polygonálnymi apsidami a dvoma vežami na priečelnej západnej strane. Vzorom pre takýto pôdorys bol Dóm sv. Viktora v Xantene.

Roku 1420 vo výstavbe pokračuje druhá stavebná dielňa postavením apsidy severnej vnútornej bočnej lode a stavbou triumfálneho oblúka. Po ukončení týchto prác zaklenuli celý priestor.

V snahe vytvoriť modernejší halový priestor, sa nedržali pôvodného plánu päťloďovej baziliky. Prekrížili hlavnú loď rovnako vysokou priečnou loďou a vytvorili štyri nižšie centrálne poňaté priestory medzi ramenami hlavnej a priečnej lode.

Zmenou vo výstavbe chrámu oproti pôvodným plánom vznikli tri rovnocenné priečelia, ktoré bolo nutné výtvarne vyriešiť. Túto úlohu splnila druhá stavebná dielňa a pracovala tiež na všetkých troch portáloch. Reliéfna výzdoba portálov z prvej štvrtiny 15. storočia a ich celá sochárska výzdoba sú ojedinelou pamiatkou monumentálnej plastiky na Slovensku.

Pod kráľovskou emporou je nápis z roku 1440 s prísahou vernosti Jana Jiskru z Brandýsa, čo dokazuje, že stavba bola vtedy zhruba dokončená. V tom čase sa ešte pracovalo na oknách, krove, streche a dostavbe severnej veže, ktorá je datovaná nad západným oknom piateho poschodia letopočtom 1453 a na točitom schodišti rokom 1462.

Tretia etapa výstavby dómu pokračovala v čase vlády kráľa Mateja. Vedúcim stavebnej dielne – hute bol kráľovský staviteľ Štefan, ktorý podľa archívnych správ roku 1470 postavil kaplnku sv. Kríža – tzv. Kromerovu kaplnku. Roku 1477 južnú kaplnku Panny Márie – tzv. Szakmáriho kaplnku a dnes už neexistujúcu kaplnku sv. Jozefa na severnej strane, ktorú v minulom storočí pri oprave dómu zbúrali. Majster Štefan je autorom aj vysokého kamenného pastofória pri severnej strane triumfálneho oblúka, ktoré dokončil roku 1477. Pod jeho vedením bola postavená aj južná veža dómu, ukončená dekoratívnym vencom s erbami krajín, ktoré kráľ Matej spravoval.

Dóm bol roku 1491 pri obliehaní Košíc počas sporov o uhorský trón veľmi poškodený. Podľa archívnych údajov jeho opravu zverili staviteľovi a kamenárovi Mikulášovi Krompholzovi z Nisy, pod dozorom Václava z Prahy. On dokončil aj stavbu presbytéria, čoho dokladom je aj pergamenový zvitok nájdený v opornom pilieri s letopočtom 1508 a menom staviteľa Krompholza. Tento rok považujeme za rok ukončenia stavebných prác na dóme, ktoré trvali viac než sto tokov.

Stavba košického dómu spolu s kaplnkou sv. Michala z konca 14. storočia bola nevšedným prínosom pre gotické staviteľstvo východného okruhu. Svojím ojedinelým architektonickým riešením ovplyvnila ďalšie stavby na Slovensku, napríklad v Prešove, Sabinove, Rožňave. Dosah vplyvu na staviteľskú činnosť bol značný aj v Poľsku a najmä v Sedmohradsku (Sibiu a Brašov).

Výstavba dómu bola úzko spätá so životom mesta, a tak sa aj jeho ďalšie osudy dómu bezprostredne dotýkali. Necelých päťdesiat rokov od ukončenia výstavby dómu, roku 1556 vyhorelo takmer celé mesto. Na dóme zhorela strecha spolu s krovom a značná časť vnútorného zariadenia. Roku 1775 katedrála opäť vyhorela a vtedy severnú vežu zastrešili barokovou helmicou.

Zemetrasenie roku 1834 a povodeň roku 1845 poškodili múry a klenby kostola natoľko, že v rokoch 1857 – 1863 bol dóm opravovaný. Žiaľ, bez odstránenia základných statických porúch, ktoré po víchrici roku 1875 veľmi zosilneli. Trhliny na klenbách sa zväčšili a pri obhliadke zistili, že základy pilierov stáli na vrstve štrku presiaknutého spodnou vodou. Tieto skutočnosti si vyžiadali novú bezodkladnú opravu, ktorá podstatne zmenila interiér dómu. Veľké zásahy boli aj na exteriéri stavby, najmä na obvodových múroch a štítoch lodí. Pri oprave v rokoch 1877 – 1896 mal dozor Franz Schmidt – reštaurátor viedenského dómu sv. Štefana. Projekciu vypracoval profesor Imrich Steindl. Stavbyvedúcim bol najprv architekt J. Weber a od roku 1880 Fr. V. Frohde.

Oprava sa neobmedzila iba na odstránenie statických porúch, ale v duchu puristickej metódy došlo k odstráneniu severnej neskorogotickej kaplnky sv. Jozefa a k zmene klenbového systému bočných lodí so snahou vrátiť sa k pôvodnej koncepcii päťloďovej dispozície. Hviezdicové klenby vbočných lodiach boli nahradené sieťovými a oprava sa súčasne dotkla aj kamenných článkov výzdoby. Novými kamennými plastikami doplnili aj portály. Pri oprave bol použitý nekvalitný materiál, ktorý v exteriéri začal veľmi skoro zvetrávať.

Takýmto prístupom bol dóm zachránený pred zrútením, ale zničené boli mnohé pôvodné architektonické prvky.

Pri statickom zabezpečovaní základových múrov objavili pôdorys starého kostola z 13. storočia a staré náhrobky, ktoré sú teraz zamurované v arkáde Urbanovej veže.

V poslednej etape opravy bola pod východnou časťou severnej lode postavená krypta Františka Rákócziho II. a jeho druhov. Projekt na kryptu vypracoval prof. F. Schulek a staval ju arch. A. Andreeti. Po ukončení rozsiahlych záchranných prác roku 1896 bol Dóm sv. Alžbety slávnostne konsekrovaný.

Mnohé výtvarné pamiatky sa dodnes nezachovali – niektoré zničili požiare, niektoré boli odstránené alebo nahradené pseudoslohovými. Napriek tomu architektúra katedrály skrýva vo svojom interiéri vzácny komplex výtvarných pamiatok.