Původní kostel pochází z druhé poloviny 12. století. V letech 1777 bylo v Brně zřízeno biskupství a kostel povýšen na katedrálu. Během staletí přestaveb tak vznikla velká katedrála, v jejímž interiéru uvidíme stopy po velkolepém barokním období.
Významná stavební přestavba v novogotickém stylu proběhla na přelomu 19. a 20. století, kdy byly vystavěny i dvě nové věže, které dnes tvoří jednu z dominant Brna.
Ve 21. století byla vystavěna adorační kaple, jejíž autorem je sochař Otmar Oliva.
V katedrále je přístupná románsko-gotická krypta, vyhlídková věž se 130 schody a klenotnice s monstrancemi, textiliemi a dalšími předměty.
Je dobré připomenout, že petrovské kostelní zvony vyzvánějí poledne o hodinu dříve jako připomínku úspěšné obrany Brna proti Švédům za třicetileté války.
