W 1925 roku papież Pius XI utworzył diecezję katowicką, podległą metropolii krakowskiej. Jako kościół katedralny wybrano wówczas świątynię śś. Piotra i Pawła, ogłaszając jednocześnie konkurs architektoniczny na budowę katedry. Już dwa lata później rozpoczęto jej wznoszenie, robiąc pierwsze wykopy pod fundamenty. Projekt okazałej świątyni przygotowali dwaj znani architekci: Zygmunt Gawlik i Franciszek Mączyński. Prace nadzorował błogosławiony ks. Emil Szramek. Inwestycja przeciągała się – wpierw z powodu kryzysu światowego, później II wojny światowej i wreszcie nastania PRL. Okoliczności historyczne miały też wpływ na ostateczny wygląd świątyni. Kościół zbudowano na planie krzyża łacińskiego. Mury wzniesiono z dolomitu śląskiego (dostarczonego z kamieniołomu w Imielinie). Budowla ma długość 101, a szerokość 50 m. Styl – klasycyzujący. W fasadzie umieszczono troje drzwi. Przed nimi efektowny portyk, złożony z ośmiu kolumn. Nad kolumnadą znajduje się złocony napis: Soli Deo honor et gloria - Jedynie Bogu cześć i chwała. Nad skrzyżowaniem nawy głównej z transeptem znajduje się olbrzymia kopuła, wysoka na 64 m, zakończona latarnią z krzyżem. Według planów miała ona sięgać ponad 100 m, ale z powodów politycznych, w okresie stalinowskim musiano zrezygnować z tych zamierzeń. Dzwony umieszczono na dachu budowli. Z dwóch stron prezbiterium dobudowano gmachy zakrystii i probostwa.
Wnętrze świątyni podzielono na trzy nawy. W prezbiterium, nad ołtarzem głównym umieszczono figurę Chrystusa Króla Wszechświata. Obok prezbiterium znajdują się dwie kaplice: Chrztu Świętego i Najświętszego Sakramentu. W tej ostatniej modlił się w 1983 roku papież Jan Paweł II. Co ciekawe, mozaikę w kaplicy ufundował (trzy lata wcześniej) ówczesny kardynał, Joseph Ratzinger – późniejszy kolejny papież, Benedykt XVI. W lewej nawie wydzielono trzy kaplice: Matki Bożej Fatimskiej, Serca Jezusowego i św. Barbary; w prawej: Matki Bożej Częstochowskiej i św. Antoniego. Piękne witraże wykonał Krakowski Zakład Witrażów. Organy ulokowano zarówno na chórze, jak i w prezbiterium. Świątynię zdobi wiele pamiątkowych figur i tablic.
W podziemiach archikatedry znajduje się krypta z Kościołem Akademickim, ozdobionym freskami Drogi Krzyżowej, oraz krypta grzebalna biskupów ordynariuszy katowickich..
Przed archikatedrą postawiono pomnik Jana Pawła II.
