Pembangunan gereja pertama dimulai pada tahun 1825 dan selesai pada tahun 1833.[2] Awalnya bernama Gereja Santo Nikolas. Pada tahun 1923, diputuskan untuk mengganti gereja dengan struktur batu dan bata. Konstruksi dimulai pada tahun 1925, dan selesai pada tahun 1933.[1] Pada tanggal 9 November 1934, katedral ini ditahbiskan.[3] Katedral Cayenne diperbesar antara tahun 1952 dan 1954, dan merupakan gereja terbesar di Guyana Prancis. Katedral ini dinyatakan sebagai monumen pada 29 Oktober 2012.[1]
