La razón principal para construir una nueva catedral en Segovia fue la voluntad de la autoridad civil de asegurar la defensa del alcázar, cuestionada por la vecindad de la catedral románica de Santa María. La Guerra de las Comunidades (1520-1521) con el deterioro sufrido por el primer templo de la diócesis fue la causa próxima de ello. Se podría haber restaurado la antigua catedral, pero se prefirió aprovechar la coyuntura, apoyando un deseo de reyes como Enrique IV, Fernando el Católico y Carlos I. Así el 8 de junio de 1525, Jueves de Pentecostés, fue bendecida por el obispo de Segovia Diego de Ribera su primera piedra.
Llevar adelante un proyecto de gran envergadura como el de levantar una catedral, es empresa de titanes. Basta pensar en lo siguiente: desde que se compran las casas del nuevo solar en 1523 hasta que se proyectan los pedestales que dan a la plaza mayor en 1805 pasan más de 280 años, con la serie de generaciones que tal intervalo comprende; la sucesión de 22 maestros o aparejadores de obras; el que fuera el empeño y empresa principal de instituciones como el cabildo, gremios, parroquias, ayuntamiento y particulares; toneladas de piedra, de madera y de arena, cal, hierros; la crisis económica de finales del s XVI; los cambios de estilos arquitectónicos; el incendio de la aguja gótica de la torre en 1614; la pérdida de la técnica del arte de las vidrieras hasta bien avanzado el siglo XVII. Con todo, en esta ocasión, se vencieron los obstáculos y se afrontaron las vicisitudes de tan magna empresa.

La catedral ha resultado un edificio de 157 m de larga por 97 m de ancha, con una altura en las naves laterales de 23 m, en la central de casi 34 m, 51.50 en la cúpula y 71 en la torre. Arquitectos y artistas como los Gil de Hontañón, Churriguera, Sabatini, vitralistas flamencos, organeros reales como la familia Chavarría, rejas de la familia Elorza, amén de todo lo que se trajo de la catedral románica, son expresión de lo mejor de su tiempo. El tesón del fabriquero Juan Rodríguez, y los casi 1000 canónigos de estos cinco siglos, junto a racioneros, músicos, capellanes, empleados, dan testimonio de una empresa lograda y cuidada, para mayor gloria de Dios, y servicio de los hombres.
Por aludir a las últimas reformas, llevadas a cabo con mayor o menor acierto, se ha remodelado el presbiterio de la capilla del sagrario (Juan Carlos Arnuncio, 2010), del presbiterio de la capilla mayor (Antonio Mas-Guindal Lafarga ,2017), y Vetraria Muñoz de Pablos ha restaurado y realizado vidrieras nuevas desde el 2010. Además de la restauración de varias capillas, se realizó una sala de pintura en el bajo claustro (2018) con obras de Pedro Berruguete, Ambrosius Benson, el Maestro de los claveles… Asimismo se han restaurado los órganos del siglo XVIII, el realejo por Joaquín Lois en 1992, el del lado de la epístola por los Hermanos Desmottes en 2011, y el del lado del evangelio también por Joaquín Lois en 2020.
Segovia apostó por una gran catedral situada en lo más alto de la ciudad, prefirió el estilo gótico y la simplicidad ornamental. Su mayor logro es la homogeneidad entre las naves del siglo XVI y la girola y crucero del XVII. Las restauraciones y su mantenimiento contribuyen a su esplendor material. El primer templo de la diócesis nos sigue recordando la solemnidad del culto a Dios, y el cultivo del arte y de las ciencias. La catedral es un lugar privilegiado para la evangelización a través del arte sacro. Aquí se acercan medio millón de visitantes al año. El hombre europeo puede redescubrir en ella sus raíces cristianas.
