En el siglo V se encontraron los restos del mártir San Esteban en Jerusalén (415) y su culto se extendió por todo el Imperio Romano, ya en plena decadencia.
Unas cuantas catedrales francesas quedan bajo la advocación de San Esteban (S. Etienne): Agda, Auxerre, Bourges, Cahors, Châlons-en-Champagne, Limoges, Meaux, Sens, Toul, Toulouse...
La ciudad galo-romana de Metz, sede obispal desde el siglo III, también contaba con un santuario dedicado a San Esteban que ocupaba el emplazamiento de la actual catedral.
En 784, Paul Deacon, monje benedictino que vivió en Lombardía, en la corte de Carlomagno y en Metz, escribió una Historia de los obispos de Metz, según la cual Pipino el Breve ayudó económicamente al obispo Chrodegang para llevar a cabo obras en el santuario (tabernáculo, capilla mayor, presbiterio, girola).
Es interesante notar que la catedral actual se superpone casi a la perfección sobre la construcción otoniana.
La construcción tuvo una duración de tres siglos y se terminó en 1520.
Para recaudar nuevos fondos se funda la Hermandad de Santa María y San Esteban (hacia 1330).
En 1356, el emperador Carlos IV llegó a Metz para promulgar la Bula de Oro.
En 1381 se encargó al maestro vidriero Hermann de Münster el gran rosetón oeste (la gran"O") y se le concedió el privilegio de ser enterrado en la catedral.
Esto confirma la importancia dada a los arquitectos y artesanos de renombre que trabajan para la Obra, considerados artistas.
Tras esto, solo a fines del XV se reanudaron las obras.
En 1468 un incendio destruye la techumbre y la burguesía de Metz decide reformar la torre Mutte usada como campanario municipal.
En 1473, el emperador Federico III y su hijo Maximiliano I asisten a los oficios en la catedral.
El brazo sur del crucero es demolido en 1508 y se reconstruyó antes de 1521, cuando se instalaron las vidrieras de Valentin Busch, que también coloca las vidrieras del coro hacia 1539.
Y en 1885 se inaugura la entrada del lado sur, antes oculta por los arcos.
Por entonces, en toda Europa se ha vuelto a valorar el arte gótico lo que da lugar, en muchos casos, a reformas para recuperarlo allí donde otros estilos se han superpuesto.
Las últimas adiciones a Blondel, cuyo estilo no está de acuerdo con el ideal romántico de la época, son destruidas en 1898 para dar paso a un portal de estilo neogótico, realizado por el arquitecto Paul Tornow, e inaugurado en 1903 por el emperador Guillermo II.
Dentro de la torre hay cinco campanas: la gran María, que data del siglo XVII, la Catalina, que data del Renacimiento y refundida en 1890, la Clemente, la María Inmaculada y la Étienne.
La iconografía muestra una correlación entre los artículos del Credo de los Apóstoles y el Antiguo Testamento.
El estilo de Bousch es muy "germánico", al modo del maestro Hans Baldung Grien a quien probablemente conoció.
Igualmente Roger Bissière y Jacques Villon también han diseñado nuevas vidrieras, entre ellas la capilla completa del Santísimo Sacramento.
Una serie de esculturas, en la entrada sur, representan pequeños personajes y símbolos descritos por Christian Jacq en su libro Le Voyage initiatique.