Um concurso publico para a nova capela metropolitana foi anunciado em 1814, e o edificio foi erguido entre 1814 e 1825, antes da Emancipacao Catolica. Os desenhos vencedores estavam assinados apenas com a letra P, e a autoria do projeto nunca foi esclarecida de vez. Daniel O'Connell participou de uma missa de acao de gracas aqui em 1829, apos a Emancipacao, e em 1847 seu corpo ficou exposto na igreja por quatro dias antes do sepultamento em Glasnevin. Michael Collins teve funeral de Estado aqui em 1922. O Coro Palestrina, custeado por Edward Martyn, foi instalado em 1903, e o tenor John McCormack cantou nele em 1904 e 1905. Houve reformas para o centenario da Emancipacao Catolica em 1928 e para o Congresso Eucaristico de 1932. Em novembro de 2025, duzentos anos apos a dedicacao, a igreja enfim se tornou a Catedral de Santa Maria.
Durante dois seculos este foi o principal templo catolico de Dublin, embora com status apenas provisorio de catedral, ja que a catedral medieval, Christ Church, passou para a Igreja da Irlanda na Reforma. O inventario nacional de patrimonio o considera um dos grandes edificios neoclassicos da cidade e destaca seu papel em cerimonias de Estado. Em 14 de novembro de 2025, o papa Leao XIV o designou igreja catedral da Arquidiocese de Dublin.
A Arquidiocese de Dublin registra que o arcebispo John Thomas Troy comprou o terreno da Marlborough Street em 1803 e que a igreja foi dedicada em 14 de novembro de 1825, festa de Sao Lourenco O'Toole, com o arcebispo Daniel Murray presidindo. A paroquia de Santa Maria data de 1707, e uma capela anterior na Liffey Street era conhecida como a Liffey Street Mass-house.