La chiesa fu edificata nell’anno 1530, dall’architetto Antonio da Lonate. Nel 1581 fu edificata la grande cappella di Sant’Ambrogio; nell’anno 1716 fu ultimata la copertura della cupola, mentre la copertura attuale in rame venne rifatta nel 1958. Il campanile, già configurato nell’anno di edificazione, fu terminato nell’anno 1818. Il Battistero, di cui non si conoscono le origini, perse la sua funzione nell’anno 1660 e fu ripristinato nel 1737. Al 1753 risale la Sacrestia Capitolare. La pianta della Chiesa Cattedrale si presenta in forma quasi rettangolare a tre navate con presbiterio di ampiezza pari alla navata e transetto. Lungo le pareti laterali corrispondenti ad ogni campata vi è una serie di cappelle: quattro a sinistra e tre a destra. La chiesa si presenta come un insieme di volumi compenetrati in parte tra loro dai quali emergono il campanile a base quadrata e la cupola. La facciata, in origine di stile romanico, è stata rifatta e ricostruita nel 1600 dall’allora Vescovo Caramuel in stile manierista con struttura concava allineata in asse al sagrato e alla piazza adiacente.
1320 – Il campanile, già configurato nel 1320, venne rialzato nel 1465 e terminato nel 1818.
1530 – Nell’anno 1530, in seguito all’erezione di Vigevano a Diocesi, sui resti dell’antica chiesa di S. Ambrogio risalente all’anno 1100 circa, inizia la costruzione della Cattedrale su progetto di Antonio da Lonate. I lavori terminarono nel 1606.
1680 – Nel 1680, in pieno spirito barocco, il Vescovo Juan Caramuel fa demolire la rampa di collegamento alla torre del Castello, per costruire la nuova facciata della cattedrale, terminata nell’anno 1684.
1708 – I lavori di costruzione della cupola iniziarono nel 1708, portata a compimento nell’anno 1716.
2013 – Consolidamento e restauro copertura