La Catedral ocupa el lugar histórico en el que los visigodos habían levantado su Basílica de Santa María la Mayor, y los musulmanes hicieron lo mismo con su Mezquita Mayor.

Siendo rey Fernando III, y arzobispo de Toledo Rodrigo Jiménez de Rada, comenzó su construcción en el año 1226, siendo un tal maestro Martín el primero en dirigir las obras, del que nada sabemos. Al poco tiempo tomo el relevo Pedro Pérez según atestigua una lápida que se conserva en la misma catedral.

Si tenemos en cuenta el cierre de su última bóveda para fechar su finalización, sería en el año 1492. Aunque en fechas más recientes se han continuado realizando trabajos de importancia, como puede ser el Transparente.