Kirkon rakentaminen alkoi vuonna 1137. Vuonna 1147 paljon nykyistä pienempi romaaniseen tyyliin rakennettu kirkko vihittiin käyttöön ja pyhitettiin Pyhälle Stefanokselle. Läsnä oli monia saksankielisen Euroopan johtohahmoja, jotka valmistautuivat lähtemään toiselle ristiretkelle. Vuonna 1293 kirkko paloi, ja se rakennettiin uudelleen goottilaiseen tyyliin 1300-luvulta 1500-luvulle mennessä. Vuonna 1852 alkoivat kirkon perusteelliset uudistustyöt.[1]

Stephansdom vaurioitui pahasti toisessa maailmansodassa ja pohjoistornin valtava Pummerin-kello putosi alas ja särkyi. Se kuitenkin valettiin uudelleen, vielä suuremmaksi kuin aiemmin.[2]

Kirkon kuuluisa ruudullinen tiilikatto lisättiin vuonna 1952.[3]