A partir de l’établissement du premier groupe cathédrale au IVe siècle, Vienne accède au range d’évêché.
La situation du premier édifice, composé de trois corps architecturaux différents (ecclesia principale, église Notre-Dame, baptistère), est la même que l’édifice actuel.
Au XIIIe siècle, l’archevêque Jean De Bernin commande d’importants travaux pour, notamment, commémorer les traces de ce passé en même temps de moderniser la cathédrale.
L’essor du culte de Saint-Maurice se met en place dès le Ve siècle et prend un tournant lors du transfert des reliques du martyr, en particulier sa tête dont disparition par la suite reste une énigme.
La dévotion au saint est entretenue par la piété des fidèles et des largesses des souverains carolingiens (Boson, au IXe siècle) ou des rois de Bourgogne (X-XIe siècle).
La cathédrale Saint-Maurice est consacrée en l’an 1254.
A peine achevée, la cathédrale fut victime des pillages et destructions liés aux troubles des guerres de Religion (1561, 1562, 1567).
Depuis la seconde moitié du XIXe siècle, d’importants travaux de restauration sont entrepris pour remédier aux dommages engendrés par les problèmes de ruissellement ou la dégradation des matériaux, en particulier la molasse.