1093.-1094. - Ugarski kralj sv. Ladislav (1077.-1095.) utemeljuje Biskupiju u Zagrebu. Za biskupsko sjedište bira Zagreb i određuje da se gradi nova katedrala. Na mjestu današnje katedrale nalazio se samostan svetog Gabrijela, te je samostanska crkva Navještenja Djevici Mariji iz 10. st. privremeno služila kao biskupska crkva. Vjerojatni je početak gradnje Ladislavove katedrale na prijelazu iz XI. u XII. st.
1217.- Posveta katedrale za vrijeme biskupa Stjepana I. (1215.-1225.). Posveti je prisustvovao hrvatsko-ugarski kralj Andrija (1205.-1235.) na putu za Svetu zemlju u Križarski rat.
1242.- Tatari razaraju katedralu i pustoše biskupski grad Zagreb i Kraljevski slobodni grad Gradec ili Grič.
1242.-1247. - Biskup Stjepan II. (1225.-1247.) gradi kapelu svetog Stjepana Prvomučenika.
1254. -1284. - Biskup Timotej (1262.-1287.) gradi novu katedralu u gotičkom stilu koja je u povijesnim spomenicima nazivana Timotejeva katedrala.
1356. - 1499. - Izgradnja gotičke katedrale. Za vrijeme biskupa Stjepana III. (1356.-1375.), te osobito za biskupa Eberharda (1397.-1406. i 1410. 1419.) gradi se sjeverni zid, a za njegova nasljednika Ivana IV. Albena (1421.-1433.) južni zid. U to vrijeme zamijenjen je stari romanički portal i rozeta gotičkim portalom. Biskup Osvald Thuz (1466.-1499.) dao je unutrašnjosti katedrale pravo lice kićene visoke gotike, opremivši je vrijednim krilnim oltarima, klecalima i visokim kipovima na stupovima u srednjem i pokrajnjim brodovima.
1500.-1510. - Biskup Osvald Thuz ostavlja veliku svotu novca za završetak gradnje svodova, krovišta i zvonika, a što je djelomično izgrađeno za vrijeme njegova nasljednika biskupa Luke Baratina (1500.-1510.). Time je završena gradnja gotičke katedrale. U sva tri broda zapadnog dijela katedrale izgrađeni su jednako visoki svodovi u dvoranskom stilu. U sjevernom brodu, na empori podignuto je pjevalište ili kor. Dva gotička zvonika podignuta su barem do visine katedralnog krovišta.
1511.-1537. - Obrambene kule i zidine oko katedrale daju izgraditi biskup Luka Baratin i Šimun Erdody (1518.-1543.), a kulu (Bakačeva kula) s obrambenim zidovima ispred same katedrale dao je 1517. podignuti ostrogonski nadbiskup i upravitelj Zagrebačke biskupije, kardinal Toma Bakač. Biskupska utvrda iz prve polovice XIII. st., prostrana pravokutna kula na istočnoj strani iza svetišta katedrale, povezana je 1511.-1521. s ostalim obrambenim kulama i zidovima u jedinstvenu renesansnu katedralu-utvrdu. To je ujedno bio glavni ulaz u katedralni sklop. Katedralna utvrda odoljela je dugom opsjedanju katedrale i biskupske kule 1528./29. u doba građanskoga rata za hrvatsko-ugarsko prijestolje. Plemstvo i Zagrebački Gradec bili su za Ferdinanda Habsburškog, a Kaptol za Ivana Zapolju. Ferdinandovi španjolski vojnici generala Turna su tada iz Gornjega grada teško oštetili zvonike i samu katedralu.
1624. - Veliki požar uništava sav drveni inventar, osobito velebne gotičke oltare i korske klupe biskupa Osvalda Thuza.
1631.-1791. - Barokno uređenje unutrašnjosti katedrale. Biskup Franjo Ergeljski (1628.-1637.) povjerava 1631./1632. kiparu Hansu Ludwigu Ackermannu gradnju novog glavnog oltara. U apsidama pokrajnjih brodova postavljaju se također dva velika barokna oltara. Biskup Aleksandar Ignacij Mikulić (1688. - 1694.) povjerava 1686. izradu oltara Majke Božje u lijevom ili južnom brodu zagrebačkom stolaru Matiji Erlmanu, a oltar svetog Ladislava u desnom ili sjevernom brodu povjerava 1688. ljubljanskom i kasnije zagrebačkom kiparu Ivanu Komersteineru. Oltare s kipovima bogato su obogatili slikama i pozlatom slikari Eisenhort iz Austrije i Bernardo Bobić iz Zagreba. U vrijeme biskupa Martina Borkovića (1667.-1687.) stolar Matija Erlman izrađuje barokne kanoničke klupe i stalak za čitanja (današnji lijevi ambon). Ubrzo svi kameni oltari dobivaju barokne drvene oltarske nastavke. Ljubljanski kipar Mihajlo Kussa 1696. postavlja u lađi baroknu mramornu propovjedaonicu, a 1703. i dva prva mramorna oltara. Talijanski kipar Francesco Robba postavlja 1733. mramorni oltar svete Katarine i 1738. oltar svete Barbare. Osim ovih oltara iz doba baroka u katedrali su se nalazili i drugi drveni ili kameni oltari, ukupno trideset i dva oltara. Prigodom popločenja poda 1791. iz katedrale su uklonjene mnoge nadgrobne ploče.
1636.-1645. - Obnova katedrale i gradnja zvonika u renesansnom stilu. Za vrijeme biskupa Benedikta Vinkovića (1637.-1642.) majstor Ivan Albertal obnavlja zidove i krovište katedrale i nadograđuje južni zvonik, visok 70 metara, dovršen 1644. u renesansnom stilu, s terasom i završnom lanternom. Zvonik je imao prvenstveno funkciju promatračnice u obrani Zagreba od Turaka. U isto vrijeme, 1640. nastaje novi romaničko-barokni portal biskupa Benedikta Vinkovića, djelo klesara Kozme Müllera iz Krškog.
1646. - Drugi veliki požar uništava krovište, a popucali su i gotički svodovi. Obnova Osvaldova svoda u svetištu na način starog mrežastog gotičkog započela je još 1632. pod vodstvom majstora Ivana Albertala.
1792.-1794. - Biskup Maksimilijan Vrhovac (1787.-1827.) povjerava geometru Franji Klobučariću izradu prvog i najstarijeg poznatog tlocrta katedrale. Biskup Vrhovac ruši samo emporu u srednjem brodu, postavlja novu biskupsku katedru i kanoničke klupe, te 1794. ukida stari zagrebački obred i uvodi rimski.
1832. - Biskup Aleksandar Alagović (1829.-1837.) ruši dva stoljeća stari Ackermanov oltar i postavlja novi klasicistički s veličanstvenom oltarskom slikom Uznesenja Blažene Djevice Marije u nebo, koju je 1829. u Zagrebu naslikao bečki slikar Joseph Ziegler. Biskup Alagović daje 1830. izgraditi između zvonika na zapadu katedrale novo nadsvođeno pjevalište na četiri stupa, na koje 1834. postavlja nove orgulje koje je izgradio Franjo Focht u Pečuhu.
1843. Biskup/nadbiskup kardinal Juraj Haulik (1837.-1869.) daruje katedrali 1843. veliko zvono posvećeno Presvetom Trojstvu, teško 6.453 kilograma, bilo je sedmo po redu u zvoniku, a lijevano je u Zagrebu u ljevaonici Hinka Degena. Kardinal Haulik daje maknuti Alagovićevu veliku oltarsku sliku i na njezino mjesto 1847. postavlja novi oltarski nastavak i novu biskupsku katedru, izrezbarene u drvu u neogotičkom stilu, rad kipara Anzelma Sickingera iz Münchena. Za stare kamene gotičke prozorske okvire 1846./1847. biskup Haulik u Münchenu naručuje oslikane prozore slikara Josepha Zieglera, a 1848. - 1850. münchenski kipar Anzelm Sickinger na zidove prezbiterija postavlja drvene pozlaćene kipove svetaca. Isti nadbiskup 1855. nabavlja današnje orgulje kod tvrtke Eberharda Friedricha Walckera u Ludwigsburgu (Njemačka).
1878.-1879. - Nadbiskup kardinal Josip Mihalović (1870.-1891.) povjerava 1878. Friedrichu von Schmidtu, obnovitelju bečke katedrale, da načini planove za temeljitu obnovu katedrale. Svoje planove izlaže kardinalu Mihaloviću, ali zbog prezaposlenosti obnovu prepušta svom učeniku Hermanu Bolleu.
1880. - 1902. - Za vrijeme kardinala J. Mihalovića i nadbiskupa Jurja Posilovića (1894.-1914.) Herman Bollé (Köln, 1845.-Zagreb, 1926.) temeljito obnavlja katedralu u čistom neogotičkom stilu. Unutrašnjost katedrale je uređena prema zamisli samoga Bolléa kojemu se pripisuje i glavni neogotički oltar. Oltari odrazuju izvanrednu obrtno-umjetničku razinu zagrebačke obrtne škole, koju je u Zagrebu osnovao i vodio upravo Herman Bollé. Vrhunac obnove katedrale nakon potresa svakako su preoblikovano zapadno pročelje i nadograđeni prozračni čipkasti neogotički 108 m visoki zvonici.
9. studenog 1880. – u utorak u 7.33 h snažan potres pogodio je Zagreb te je oštećeno 1758 kuća u gradu, sve crkve, a među njima i katedrala. U katedrali se urušio mrežasti svod nad svetištem, nakrivili se neki stupovi, kamenjem zasuti mnogi oltari, klecala, kipovi i lusteri, popucali zidovi, otvorile se mnoge grobnice, napukao gornji dio zvonika... Zahvaljujući prisebnosti, spretnosti i poduzetnosti H. Bollea katedrala je u kratkom vremenu statički učvršćena i spašena od daljnjeg rušenja.
1906. - Da bi se dobio cjeloviti pogled prema obnovljenoj katedrali s dva nova vitka i visoka tornja prema zamisli H. Bolléa srušen je 1906. zid od sjeverne do Bakačeve kule i veći dio zida sa zgradom nadbiskupske knjižnice Metropolitane. Ostao je samo dio zida uz južnu kulu Nebojan.
1916. - Za vrijeme Prvoga svjetskog rata oduzeta su u ratne svrhe četiri katedralna zvona iz 18. stoljeća.
1937.-1941. - Za vrijeme nadbiskupa kardinala Alojzija Stepinca (1937. - 1960.) počinje obnova južnog zvonika. Radove je prekinuo Drugi svjetski rat.
1967.-1968. - Za vrijeme nadbiskupa kardinala Franje Šepera (1960. - 1969.) obnavlja se gotička dekoracija na sjevernom zvoniku.
1974.-1980. - Za vrijeme nadbiskupa kardinala Franje Kuharića (1970. - 1997.) počinje obnova krovišta katedrale. Dotrajali glazirani crijep šarenih boja privremeno je zamijenjen bakrenim limom.
1981.-1986. - Obnova unutrašnjosti katedrale
1986. - Kanonik Milan Balenović daruje katedrali četiri nova zvona, lijevana 1985. -1986. u ljevaonici Grassmayer u Innsbrucku. Ukupno se u zvonicima nalazi sedam zvona i mali cinkuš.
1987. - Kardinal Franjo Kuharić osniva Odbor Zagrebačke nadbiskupije za obnovu katedrale sa sjedištem u sjevernoj kuli ispred katedrale.
1990.-1994. - Započela vanjska obnova prve galerije na zapadnom pročelju katedrale.
1995.-1996. - Obnovljen timpanon na pročelju i postavljen novi kip Majke Božje i anđela.
1997.-1998. - Za vrijeme nadbiskupa kardinala Josipa Bozanića (1997. -) postavljeni su novi brončani pozlaćeni brojčanici na toranjskim urama (osam komada, promjera 3 m), izrađenih u radionici Ivkice Kranjčević u Markuševcu. Materijal je uzet od granata iz Domovinskog rata 1991. - 1995. kojemu je dodana bronca. Na prvom polju zapadnog pročelja postavljeni se novi kipovi svetog Ilije i svetog Roka.
1998.-1999. - Završeni radovi na obnovi vrha sjevernog zvonika.
1999.-2003. - Završena obnova prvog polja zapadnog pročelja, rozete, obnovljeni kipovi svetog Ivana Krstitelja i svetog Josipa.
2003.-2005. - Obnova drugog polja zapadnog pročelja s kipovima svetog Franje Ksaverskog, svetog Pavla pustinjaka sjeverno od timpanona s Majkom Božjom i južno svetog Ivana Kapistrana i svetog Dominika. Tvrtka M. Walcker-Mayer iz Ludwigsburgua obnavlja katedralne orgulje.
2005.-2006. - Kardinal Josip Bozanić 2005. uvodi službu rektora katedrale koji vodi brigu oko unutrašnjosti katedrale i o riznici. Obnova portala zagrebačke katedrale u koji tvrtka Agabekov iz Švicarske ugrađuje osvjetljenje.
Nastavak obnove sjevernog tornja do 75 m visine.
U lipnju 2011. Hrvatsku je posjetio i papa Benedikt XVI. Stigao je u povodu Prvog nacionalnog dana hrvatskih katoličkih obitelji. U zagrebačkoj katedrali susreo se s hrvatskim biskupima, svećenicima, redovnicima i redovnicama te molio na grobu bl. Alojzija Stepinca, kojega je opisao kao „neustrašivoga pastira, primjera apostolskog žara i kršćanske čvrstoće“.
U nedjelju 22. ožujka 2020. u 6 sati i 24 minute Zagreb je pogodio potres jačine 5,5 po Richteru s epicentrom u Markuševcu. Zagrebačka katedrala teško je oštećena te je srušen kameni vrh južnog tornja, na kojem je bio pričvršćen pozlaćeni križ s gromobranskim šiljkom. Kameni elementi dijelom su pali na skelu, a jedan dio tornja pao je na krov katedrale kojeg je oštetio i probio na više mjesta. Najveći dio kamenih elemenata pao je u dvorište između katedrale i Nadbiskupskog dvora, dok je sam vrh, tj. „jabuka“, pronađen na tavanu dvora. Metalni pozlaćeni križ, obnovljen i postavljen 2013., raspao se u brojne dijelove, koji su pronađeni na skeli, na krovu katedrale, a dio je bio ispod kamena na dvorištu.
Nakon višetjednih priprema te nakon molitve za blagoslovljen ishod i sigurnost radnika, koju je predvodio zagrebački nadbiskup kardinal Josip Bozanić, na uskrsni petak, 17. travnja 2020., uspješno je izveden izrazito složen i zahtjevan zahvat micanja vrha sjevernog zvonika zagrebačke katedrale teško oštećenog u potresu. Kontroliranom eksplozijom u 17 sati i 58 minuta omogućeno je odvajanje vrha sjevernog zvonika između 72. i 73. reda te njegovo uspješno spuštanje na zemlju. U svibnju su na oba zvonika katedrale privremeno postavljeni križevi.
Drugi potres: Prvo euharistijsko slavlje u katedrali nakon potresa u ožujku slavljeno je na Badnjak, kada je kardinal Bozanić predvodio misu polnoćku. Samo nekoliko dana kasnije, 29. prosinca 2020. u 12 sati i 19 minuta dogodio se potres magnitude 6,2 prema Richteru kod Petrinje te je katedrala zadobila nova oštećenja i ponovno je zatvorena.
19. siječnja 2021. Drugoga dana 61. plenarnog zasjedanja Sabora Hrvatske biskupske konferencije, u utorak 19. siječnja, hrvatski biskupi pohodili su potresom oštećenu zagrebačku katedralu Uznesenja Blažene Djevice Marije i svetih Stjepana i Ladislava te Nadbiskupski dvor.