Se diferencia del resto de las catedrales de las ciudades grandes de Bolivia, porque no se encuentra frente a la plaza mayor o de armas, esto se debe a que la iglesia matriz que se fundó en 1574 por la Orden de Santo Domingo y dedicada a la Virgen de la Inmaculada Concepción, se había derrumbado en 1800, y como consecuencia la actual catedral pasó a ser la iglesia matriz de Tarija, esta se fundó en 1690 como una iglesia de la Compañía de Jesús de San Ignacio de Loyola, dedicado a San Bernardo de Claraval.
El 21 de noviembre de 1924, con motivo de la celebración del primer centenario de independencia,[1] se creó la Diócesis de Tarija, con sede en la capital del departamento.
El 11 de marzo de 1925, la iglesia matriz fue elevada a rango de catedral, estableciéndose también como sede del obispo, al conocerse el nombramiento del su primer obispo, el monseñor Ramón María Font y Ferrés.
La catedral fue declarada Patriminio Histórico y Cultural de la Nación el 27 de septiembre de 2004 mediante la Ley N° 2852.
[2] Desde su construcción en 1690, la catedral ha sufrido varios cambios de aspecto estructural, principalmente en el frontis que originalmente era de adobe y luego de ladrillo.