På denna plats låg ursprungligen en träkyrka som byggdes på 1610-talet men den rivdes på grund av dess dåligt skick. Domkyrkan, som designades av Daniel Hagman, blev färdig år 1777. Uleåborgs brand förstörde dess trädstrukturer år 1822. Den nutida stenkyrkan blev färdig år 1832 och den byggdes enligt den nyklassiska designen av C. L. Engel. Domkyrkans mest berömda konstverk är porträtt av Johannes Messenius som målades år 1611.

Bland kyrkogårdens amerikanska häggkörsbärträd ligger barnens egen träkyrka. Den är en miniatyr av Uleåborgs första kyrka som låg på samma tomt i slutet av 1500-talet.