Katedra ta powstała pierwotnie na gruzach rzymskiej świątyni, wybudowanej niegdyś ku czci cesarza Klaudiusza. Normańska katedra była większa od obecnej i stanowiła największą świątynię ówczesnej Europy. Nie omijały jej pożary. Iglica została zniszczona przez piorun, wnętrze zostało splądrowane, a mury były w złym stanie. Katedra spłonęła ostatecznie podczas wielkiego pożaru Londynu w 1666 r.

Podjęto decyzję o budowie nowej katedry w stylu klasycyzującego baroku i rozpoczęto ją w roku 1675 pod nadzorem angielskiego architekta, Sir Christophera Wrena. Budowę zakończono po 35 latach, już pod kierunkiem syna Christophera Wrena, w roku 1710, chociaż pierwsze nabożeństwo odprawiono 2 grudnia 1697 roku. W 1852 roku na dziedzińcu katedry odnaleziono runiczny nagrobek.

Katedra była miejscem wielu słynnych pogrzebów (np. admirała Nelsona, księcia Wellingtona, Winstona Churchilla i Margaret Thatcher). Pogrzeby, śluby i inne ceremonie kościelne brytyjska rodzina królewska organizuje zazwyczaj w Westminster Abbey, ale to w katedrze św. Pawła odbył się ślub księcia Walii – Karola Windsora i lady Diany Spencer.