Строительство началось в 1573 году. Архитекторы сразу испытали трудности с установкой фундамента. Это была тяжелейшая работа ипродолжалась она почти 8 лет, когда наконец разросшийся в разные стороны фундамент стал достаточно прочным для того, чтобы на нем можно было возводить стены. Только в 1623 году рабочие смогли приступить к возведению алтаря, хотя над головой все еще сияло голубое небо.

В 1629 году строительство пришлось прервать - из-за обильных дождей с близлежащего озера хлынула вода, каналы переполнились и вышли из берегов. Город оказался затопленным на два метра. Периодически отмечались колебания почвы, которые вызывали опасения за судьбу фундамента и возведенных стен. И все же гигантское каменное сооружение устояло под натиском стихии. Однако работы возобновились только в 1667 году, когда продолжилось создание алтаря и убранства собора, у которого по-прежнему не было крыши, колокольни и главного портала.

Таким собор принял в 1787 году новый архитектор Хосе Давиан Ортиш де Кастро, приступив к созданию колоколен, портала и крыши. Он многое сделал для завершения работ, но довести начатое до конца не успел - умер в 1973 году. И снова возникли проблемы с поиском архитектора.

В строительстве собора согласился участвовать испанский архитектор и скульптор Мануэль Толса,выпускник королевской академии художеств в Мадриде, имевший опыт постройки разных городских сооружений. Именно при нем собор обрел свои зримые и окончательные черты - появились две колокольни с 25 отлитыми из бронзы колоколами, главный резной портал, в окна были вставлены цветные витражи. И главное, был завершен алтарь Прощения, высеченный из мрамора и украшенный ониксом и золотом. Это была лучшая работа самого Толса.

В 1831 году кафедральный собор был полностью завершени  и в торжественной обстановке при собрании многих тысяч людей освящен. В общей сложности храм возводили 240 лет. Главным фасадом собор смотрит на юг в глубины континента. У центрального портала установлены скульптуры апостолов Петра и Павла. А над самим собором - рельеф Девы Марии, которой и посвящен храм.