Der Hügel der heutigen Kathedrale ist die Stelle der ersten Herrscherresidenz, des Palastes vom Großfürsten Géza und bildet den ältesten historischen Stadtkern. Sie wurde auf den Fundamenten der mittelalterlichen gotischen Basilika des Heiligen Peters und Heiligen Pauls teils von öffentlichen Spenden in den Jahren 1758-1768 anhand der Pläne von Martin Grabner erbaut. Beträchtliche Unterstützung zum Bau leistete auch die Königin Maria Theresia selbst. Die zu Ehren des Königs Heiliger Stephan geweihte Kirche - die früher die Aufgaben einer Pfarrkirche versah – erhob sich 1777 auf den Rang einer Kathedrale, als Bistum Székesfehérvár gegründet wurde. Ihre Türme wurden zwischen 1805-1815 erhöht, die in der Mitte der Türme zu sehenden gotischen Fenster, welche den mittelalterlichen Ursprung des Gebäudes  beweisen, kamen jedoch erst bei den Restaurierungsarbeiten in den Jahren 1936-37 zum Vorschein. 

In der Unterkirche ist der Sarkophag von Béla III. und seiner Gemahlin zu sehen. Über dem Korbbogenrahmen des sich an der Hauptfassade öffnenden Portals befindet sich das Stadtwappen, verziert mit Putten und Steinvasen. Über dem Sims wird die Terrasse zwischen den Türmen mit einem Steingitter abgeschlossen, auf dessen drei Postamenten drei Statuen stehen: der Heilige Stephan, der Heilige Ladislaus und de Heilige Imre. 

Das Kircheninnere schmücken die Fresken von Johann Cymbal über das Leben des Heiligen Stephans. Das Hauptaltarbild, auf welchem der Heilige Stephan die das Land symbolisierende Heilige Krone – ein Werk von  Vincenz Fischer - in die Obhut der „Jungfrau Maria, Madonna von Ungarn“ gibt. Der reichlich verwendete rote Marmor verleiht eine feierliche Atmosphäre. Von ganz besonderer Schönheit ist der vom höfischen Chefarchitekten Franz Anton Hillebrandt geplante Altar, der mit korinthischen Säulenkapitellen untergliedert wurde. Die Stationen des Kreuzweges sind Arbeiten des Bildhauerkünstlers Barna Búza aus den 1950-er Jahren.