York a connu une présence chrétienne dès les années 300. La première église sur le site était une structure en bois construite à la hâte en 627 pour offrir un lieu de baptême à Edwin, roi de Northumbrie. Un bâtiment en pierre a été achevé en 637, et a été dédié à Saint Pierre. Son école et sa bibliothèque ont été créées au 7e siècle.
En 741, l'église a été détruite par un incendie. Elle a été reconstruite en un bâtiment plus grand, avec trente autels. L'église et toute la zone sont alors passées aux mains des envahisseurs scandinaves. L'archevêque bénédictin Ealdred se rendit à Westminster pour couronner Guillaume en 1066. Ealdred est mort en 1069 et a été enterré dans l'église.
L'église a été endommagée en 1069, mais le premier archevêque normand, arrivé en 1070, a organisé des réparations. Les Danois ont détruit l'église en 1075, mais elle a été reconstruite à partir de 1080. Construite dans le style normand, elle mesurait 111 m de long. La nouvelle structure a été endommagée par un incendie en 1137, mais elle a été rapidement réparée. Le chœur et la crypte ont été remodelés en 1154, et une nouvelle chapelle a été construite, le tout dans le style normand.
Le style gothique dans les cathédrales était arrivé au milieu du XIIe siècle. Walter de Gray est nommé archevêque en 1215 et ordonne la construction d'une structure gothique comparable à celle de Canterbury ; la construction commence en 1220. La cathédrale est déclarée achevée et consacrée en 1472.
La Réforme anglaise a donné naissance au premier archevêque anglican. Certains des trésors de la cathédrale ont été pris par la Couronne, et l'église a perdu une partie de ses terres. Sous Elizabeth Ier, on s'est efforcé d'éliminer toute trace de l'église catholique romaine de la cathédrale ; il y a eu beaucoup de destruction de tombes, de fenêtres et d'autels. Pendant la guerre civile anglaise, la ville fut assiégée et tomba aux mains des forces de Cromwell en 1644, mais Thomas Fairfax empêcha tout nouveau dommage à la cathédrale.
