Anglo-saxon
Le premier bâtiment chrétien du site a été fondé par Etheldreda, fille du roi d'East Anglia, qui a fondé et dirigé un monastère à Ely en 673 et, à sa mort, un sanctuaire y a été construit à sa mémoire.
Norman
La cathédrale de l'abbé Siméon
La cathédrale actuelle a été commencée par l'abbé Siméon (1082-1094) en 1083. L'église anglo-saxonne a été démolie, mais certaines de ses reliques, telles que les restes de ses bienfaiteurs, ont été déplacées dans la cathédrale. Les principaux transepts ont été construits très tôt, traversant la nef sous une tour centrale, et constituent la partie la plus ancienne de la cathédrale. Les travaux de construction se sont poursuivis tout au long du XIIe siècle. Les transepts et la tour occidentale ont été achevés dans un style roman exubérant, avec une riche décoration d'arcs entrecroisés et de moulures complexes.
Éléments du gothique primitif
Un porche "galiléen" a été ajouté sous l'évêque Eustache (1198-1215) dans le style gothique anglais précoce. Il s'agissait à l'origine d'une structure à deux étages où les processions liturgiques pouvaient se rassembler avant d'entrer dans la nef. Il a été ouvert en un seul espace voûté au XVIIIe siècle. Plusieurs détails de sa décoration, notamment les "arcs syncopés" et l'utilisation de fûts en marbre de Purbeck, reflètent l'influence du choeur de Saint Hugh de la cathédrale de Lincoln, construit quelques années plus tôt.
En 1234, les travaux de construction d'une nouvelle extrémité orientale ont commencé, remplaçant le court chœur normand par une structure à dix baies beaucoup plus grande. Le chœur de Northwold, achevé vers 1252, a adopté plusieurs des éléments stylistiques déjà utilisés dans le porche de Galilée.
Plus tard
Lors de la dissolution des monastères par Henri VIII, le monastère d'Ely fut dissous en 1539. Ely a moins souffert que beaucoup d'autres monastères, mais malgré cela, les statues ont été détruites ainsi que les sculptures et les vitraux. Le sanctuaire de St Etheldreda a été détruit.
La cathédrale a été refondée avec un chapitre de huit canons en 1541, tout comme l'école des rois. Robert Steward, le dernier prieur du monastère, est devenu le premier doyen.