Ab dem 6. Jh. waren bereits drei antike Tempel am Standort der jetzigen Kathedrale Santa Maria erbaut worden. Diese steht heute auf den Resten einer früheren Kathedrale, deren Bau von Bischof Ermengol gefördert worden war.
Gegen 1110 entschloss sich der Bischof Ot d’Urgell zum Bau einer neuen Kathedrale und riss die Ruinen des vorherigen Gotteshauses ein. Dieses Unterfangen, dessen Ende sein Initiator nie erleben sollte, beschäftigte mehrere Baumeister, die der Kathedrale ihr letztliches Aussehen gaben, das besondere Ähnlichkeiten zur romanischen Ästhetik Norditaliens und des Rheinlandes aufweist.
Große, aus Steinblöcken in der Nähe der Kathedrale geschlagene Granitquader, die an einigen Stellen des Gebäudes mit gelbem Sandstein kombiniert wurden, bilden ein massives Bauwerk, das in bestimmten Situationen sogar als Festung diente.
1175 wurde der Baumeister Ramon Lambard damit beauftragt, das Bauvorhaben abzuschließen, die Gewölbe zu beenden und die Türme und den Glockenturm fertigzustellen. Er war kein Italiener, wie sein Name vermuten lässt, sondern stammte aus Coll de Nargó.
1196 kam es zu einer Plünderung der Kathedrale durch den Grafen Ramon Roger de Foix. Er raubte sie so weit aus, dass die Bauarbeiten unterbrochen werden mussten und nicht mehr im romanischen Stil wiederaufgenommen werden konnten.
