Posée sur sa butte, la cathédrale gothique Notre-Dame de l'Assomption, tel un immense vaisseau noir, écrase de sa masse, la ville alentour et ses flèches élancées se dressent comme pour toucher à quelques grâces du Divin. Trois sanctuaires chrétiens précédèrent à cet emplacement, l'actuelle cathédrale gothique.
Saint-Namace, évêque de la cité des Arvernes au Ve siècle, fit bâtir une première cathédrale, obtenant ainsi que le culte chrétien sorte de son ghetto de " vicus christianorum ". Il dédia cet édifice aux saints Vital et Agricol dont on fit venir les reliques de Bologne. L'aspect de plan basilical nous est connu par la description qu'en fit Grégoire de Tours. Longue de 43 mètres, elle était ornée de marbre, possédait une nef et deux collatéraux plafonnés, un transept et soixante-dix colonnes. Elle fut détruite en 760 par Pépin le Bref.
Se repentant de son acte, ce dernier donna une importante somme à l'évêque Haddebert pour financer sa reconstruction qui dura de 764 à 768. Ce deuxième édifice fut à nouveau rasé par les Normands en 915.
Inspiré par un songe, l'évêque Etienne II fit bâtir une troisième cathédrale, romane cette fois-çi, qui fut consacrée en 946. Elle passa pour un modèle inégalé et servit probablement de prototype à de nombreuses églises en Auvergne.
En 1248, l'évêque Hugues de la Tour décida de lancer le chantier d'une nouvelle cathédrale ( la quatrième ), s'inspirant de la Sainte-Chapelle qui avait fait son émerveillement lors d'un passage à Paris : construire une église dans le prestigieux style gothique du Nord lui permettrait ainsi d'affirmer sa suprématie sur une ville qui avait été remise au pouvoir épiscopal juste quelques décennies auparavant. Notre-Dame-du-Port, inspirée de la cathédrale d'Etienne II, serait alors de nouveau surpassée.
Le chantier fut confié à Jean Deschamps a qui l'on doit aussi les cathédrales de Narbonne et de Limoges. Inspiré par Beauvais et Amiens, il réalisa des plans originaux où les fenêtres n'occupent pas tout l'espace disponible entre les supports et ne possèdent pas d'arcs formerets; où les ogives sont à pénétration directe sous la voûte; où le plan elliptique des piliers du rond-point du choeur laisse toute la lumière des fenêtres absidiales pénétrer dans le sanctuaire et où d'ingénieux débords de la terrasse permettent de faire le tour des arcs-boutants.
La principale originalité de l'édifice fut le matériau utilisé : la lave noire de Volvic dont la résistance permit d'élever des piliers d'une grande sveltesse.
Jean Deschamps travailla de 1248 à 1287 sur le choeur, dans lequel Saint-Louis vint marier son fils, le futur Philippe le Hardi, avec Isabelle d'Aragon. Le roi finança peut-être pour cette occasion, une partie des vitraux qui paraissent sortir du même atelier que ceux de la Sainte-Chapelle.
Pierre Deschamps prit la succession de son père jusqu'en 1325, poussant les travaux au-delà de la croisée de transept. De 1325 à 1340, les tours des bras de transept furent élevées par un maître d'oeuvre inconnu. L'une d'entre elles nous est familière : la tour de la Bayette, la plus haute, qui doit son nom au guetteur que l'on postait à son sommet ( bayer voulait dire guetter ).
De 1340 à 1355, Pierre de Cébazat, connu pour avoir travaillé à La Chaise-Dieu, acheva les trois travées de la nef, qui permettaient de rejoindre les tours romanes de l'église d'Etienne II. Les troubles de la guerre de Cent ans ne lui laissèrent pas le temps d'achever son oeuvre. Durant les années qui suivirent, le chapitre se contenta de faire sculpter un nouveau chambranle pour la porte de sa sacristie.
Entre 1444 et 1474, fut placé au-dessus du choeur le clocher dit " du retour ", véritable dentelle de pierre ajourée. Il fut abattu après 1741.
Entre 1507 et 1512, fut élevée une haute toiture couverte de plomb, en remplacement du toit d'origine. Un projet de façade gothique flamboyant fut refusé par le chapitre car son coût était trop élevé.
Durant la Révolution, jubé, stalles, autel, statues et mobilier, à l'exception du chandelier pascal de Cafieri, furent détruits et trois des tours des transepts furent arasées. La Bayette ne dut sa survie qu'à son utilité pratique : elle donnait l'heure !
La façade romane de la cathédrale d'Etienne II fut abattue en 1851.
Il fallut attendre 1866 pour que démarrent les travaux d'achèvement, réalisés d'après les plans de Viollet-le-Duc. On construisit alors, à partir de l'existant, ce que l'on pourrait considérer comme une cinquième cathédrale.
En 1884, la façade occidentale avec ses flèches et la dernière travée de la nef, étaient enfin achevées dans le respect complet des méthodes de construction du moyen-age. Seule la taille un peu plus sèche des pierres marque la différence. Détail peu remarqué : l'intérieur de l'édifice fut entièrement peint en faux appareil. L'emmarchement d'accès sur la rue des Gras ne fut réalisé, quant à lui, qu'au bout début de notre siècle.