Para 1717, el daño a la catedral era tan extenso que la iglesia consideró seriamente la remoción de la sede.

La mampostería que queda del período medieval es principalmente piedra Dundry de Somerset, aunque la lia azul local constituye la mayor parte de la mampostería realizada en el período posterior a la Reforma.

En la catedral están enterrados varios personajes notables, como Teilo, clérigo galés, fundador de la Iglesia y santo que vivió en el siglo VI, Meurig ap Tewdrig, rey de Gwent, y Dubricius, santo británico del siglo VI que evangelizó Ergyng (actual Archenfield) y gran parte del sureste de Gales.

Aunque la leyenda de Lucius ahora se considera una pseudohistoria, fue contada por Nennius, Beda y Geoffrey de Monmouth, y parece haber sido ampliamente aceptada en el período medieval.

[1]​ Cuatro nombres están asociados con la tarea de ejecutar los deseos del Papa, estos incluyen los primeros santos galeses Fagan, Deruvian y Elvan.

Iolo Morgannwg también vinculó estas primeras figuras con Llandaff, escribiendo extensamente sobre esta supuesta fundación temprana.

Las leyendas más famosas sobre ellos relacionan a ambos santos con el rey Arturo y afirman que San Dyfrig fue nombrado arzobispo por San Germán de Auxerre mientras viajaba por Britania para combatir la herejía pelagiana.

[15]​[16]​ Hacia 1266, la estructura que comenzó Urbano había sido alterada; la catedral fue dedicada nuevamente en 1266.

[19]​ La iglesia sufrió graves daños en 1400 durante la rebelión de Owain Glyndŵr;[20]​ sus fuerzas también destruyeron el Palacio Episcopal en Llandaff.

[23]​[24]​ La torre noroeste, la que no tiene chapitel, fue añadida por Jasper Tudor y ahora lleva su nombre.

[29]​[20]​ La torre suroeste sufrió daños importantes en la Gran Tormenta de 1703 y en 1720 estaba colapsada.

[29]​ Entre 1720 y 1723 una serie de tormentas procedieron a dañar la catedral además, derribando secciones del techo, así como otra destrucción.

[34]​ Pasaron otros dieciséis años antes de que el capítulo solicitara fondos para reparar la mitad occidental del edificio.

[37]​ Durante el siglo XIX el obispo comenzó a residir en Llandaff por primera vez en siglos; ningún obispo de la sede residió en Llandaff durante casi 300 años.

El nuevo decano, William Bruce Knight, jugó un papel decisivo en la realización de las tan necesarias restauraciones.

[42]​[23]​ Se llevó a cabo una reunión después del servicio y se anunció un plan de restauración detallado en la reunión junto con una lista de aquellos que deseaban donar para el trabajo.

[44]​[45]​ Gran parte del trabajo de restauración fue completado por el arquitecto local John Prichard entre 1843 y 1869.

[53]​ La parte superior de la aguja también tuvo que ser reconstruida[54]​ y también hubo algunos daños en el órgano.

[56]​ Las principales restauraciones y reconfiguraciones se llevaron a cabo bajo la dirección del arquitecto George Pace de York, y el edificio volvió a estar en uso en junio de 1958.

[53]​ Se construyó la Capilla Conmemorativa del Regimiento Welch,[50]​y Jacob Epstein creó la figura de Cristo en Majestad que se eleva sobre la nave en un arco de hormigón diseñado por George Pace.

La figura de "Cristo en Gloria" se instalaría en la cara oeste del tambor.

Contenía pasillos estrechos y bajos con un pórtico absidal que medía 12 pies (3,7 m) largo.

[63]​ En 1734, John Wood de Bath fue contratado para restaurar la catedral, pero su trabajo en el templo aún no estaba completo.

No fue hasta 1840 que, a raíz del desarrollo industrial en Cardiff, la catedral pudo recaudar fondos para comenzar una restauración completa.

[63]​[64]​ TH Wyatt fue contratado para restaurar Lady Chapel en 1841, pero debido a otros compromisos más tarde dejó gran parte del trabajo a John Prichard, quien trabajó más extensamente en la iglesia en las décadas de 1840 y 1850.

[65]​Junto con John Pollard Seddon, con sede en Londres, que pudo contratar a los artistas prerrafaelitas Dante Gabriel Rossetti y Thomas Woolner, se realizaron amplios desarrollos.

El trabajo realizado en la iglesia desde la Segunda Guerra Mundial es principalmente hormigón y arenisca Pennant.

Se describe como "doble lóbulo" con una "cabeza arqueada con contorno de chaflán continuo, columnatas y goteo".

El coro al completo actúa también los jueves en la Eucaristía, mientras que los chicos cantan solos los martes y las voces graves los viernes.

[80]​ Este fue reemplazado en 1960 con un órgano de cámara manual único construido por Henry Willis & Sons,[81]​ que permanece allí hoy.