La llarga dominació musulmana (714-1149) feu perdre tota traça de la primitiva catedral. El 1149, tot just conquerida la ciutat, el bisbe Guillem Pere de Ravidats consagrà com a catedral la mesquita dita de Santa Maria l’Antiga, prop de la Suda, que li havia estat donada per Ramon Berenguer IV amb la resta de les mesquites de la ciutat i llurs pertinences; en resta la façana i part del seu àmbit a l’ala nord dels actuals claustres de la Seu Vella. El bisbe Gombau de Camporrells, el 1193, decidí de fer construir una nova catedral, la Seu Vella, que inicià el mestre solsonès Pere Sacoma el 1203, al costat de Santa Maria l’Antiga. En morir Sacoma (1220) ja s’havia enllestit la part dels absis i el creuer; les obres continuaren sota la direcció de Berenguer Sacoma (1222) i altres mestres, fins que el 1250 se'n feu càrrec Berenguer de Prenafreta, que l’enllestí el 1278 amb uns altres aires, com palesa el gran cimbori. Fou consagrada pel bisbe Guillem de Montcada el mateix 1278.
Interior de la vella catedral de Lleida
© Fototeca.cat
La planta és basilical, de tres naus, amb un ampli creuer i cinc absis a llevant. Obra bàsicament romànica —peça mestra de l’anomenat romànic lleidatà—, conté nombroses solucions de l’època gòtica, com el joc de columnes adossades als pilars per a sostenir les voltes de creueria amb les ogives unides en una clau de volta. Els arcs són apuntats, i el cimbori, a la unió del creuer i de la nau, té tots els elements tradicionals del romànic, però l’altura, la planta octagonal i els finestrals dels llanternons són gòtics; en contraposició amb els edificis romànics, és molt il·luminada per finestrals i ulls de bou. La part escultòrica, limitada a les portalades de l’Anunciació i dels Fillols, al portal major i als nombrosos capitells interiors i permòdols, té unitat estilística i alhora una gran varietat temàtica; mostra una gran dependència de l’escultura tolosana de la segona meitat del segle XII. El claustre, a ponent de la catedral, fou iniciat per Berenguer de Prenafreta (1278-86), s’interrompé fins el 1334 i fou continuat pels mestres Jaume Castells, Guillem Seguer i Guillem Solivella, que el completà amb la gran portalada gòtica dels Apòstols (fi del segle XIV), al centre del mur de ponent; és rectangular, de grans proporcions, amb naus de cinc trams, galeries cobertes amb volta d’ogiva i grans finestrals amb fins calats de pedra que s’obren al pati central i també a l’altra banda de la galeria de migjorn, magnífic mirador de la ciutat i la comarca. El campanar, a l’angle sud-oest del claustre, és obra de Cascalls (1364) i Solivella (1410), i fou completat pel mestre Carlí (1416). La sala capitular, el refectori i les capelles, amb restes de pintura i portalades plateresques, així com sarcòfags de bisbes i nobles, completen el conjunt monumental, dissortadament malmès a partir de l’ocupació de la ciutat per Felip V (1707), el qual convertí la catedral en caserna i fortalesa; tingué aquesta funció de caserna fins el 1949, malgrat que el 1918 havia estat declarada monument nacional i que el 1926 s’havia decretat la seva conservació i restauració. Aquesta, iniciada el mateix 1949 sota la direcció d’Alexandre Ferrant, actualment es troba molt avançada.
El 1761 hom inicià la construcció de la nova catedral de la ciutat, planejada per Pedro Martín Cermeño i dirigida per Francesc Sabatini i d’altres; fou consagrada el 1781 i acabada el 1790. És un edifici neoclàssic de tres naus d’igual altura, separades per pilars estriats i amb capitells corintis, amb voltes hemisfèriques, quatre capelles per banda i set al deambulatori; l’atri, de tres arcades, és entre dos campanars de baixa altura amb els murs ornats de pilastres adossades. El 1936 fou destruït el valuós cor central, així com retaules i altres peces. Degudament restaurada, continua essent la catedral de Lleida. A la catedral restaurada (1149) passà a residir la canònica catedralícia de Roda. L’ordenació definitiva fou feta el 1168, segons la qual la canònica havia de tenir la regla augustiniana, sota un prior, amb un nombre no superior a 25 membres durant els deu anys següents. El bisbe Berenguer d’Erill fixà, el 1232, el mateix nombre, però disposà que es podien admetre com a porcioners titulars, no residents, arquebisbes, bisbes i abats, cosa a la qual s’oposà el 1237 l’arquebisbe de Tarragona Pere Albalat, com a contrària a l’esperit augustinià. Les tensions que això produí feren que el 1254 s’abandonés la regla augustiniana, i el títol de prior es canvià pel de degà; passà, així, a ésser canònica regular, amb la facultat dels canonges de posseir béns propis. Malgrat tot, continuà havent-hi una certa vida comunitària. La canònica de Roda continuava subsistint, d’altra banda, i les dues comunitats juntes tenien el dret d’elegir els bisbes. Aviat la canònica es doblà, amb una segona comunitat, també molt forta, de preveres beneficiats. Canonges i beneficiats acumularen, al llarg del temps, un gran patrimoni, que reeixiren a conservar, malgrat les lleis desamortitzadores del segle XIX. El 1851 el nombre de canonges fou fixat en 16, en virtut del concordat. L’abundància de riqueses, sobretot territorials, de canonges i beneficiats de Lleida ha estat darrerament causa de polèmica, per tal com contradiu les orientacions del concili II del Vaticà.