Dzieje diecezji włocławskiej, zwanej także kujawską, są wyjątkowo skomplikowane. Według jednej z hipotez jej początki sięgają czasów Mieszka II, który po upadku diecezji kołobrzeskiej był inicjatorem założenia biskupstwa w Kruszwicy, obejmującego swoim zasięgiem również Pomorze. Nieliczne i niejednoznaczne źródła z pierwszej połowy XII w. wydają się potwierdzać fakt, że pierwotna siedziba diecezji znajdowała się rzeczywiście w Kruszwicy, a dopiero pod koniec panowania Bolesława Krzywoustego przeniesiono ją do Włocławka.
Pierwsza katedra włocławska, która miała formę romańską, została zniszczona przez Krzyżaków w 1329 r. Budowę nowego, gotyckiego kościoła pw. Wniebowzięcia NMP rozpoczął biskup Maciej z Gołańczy w 1340 r. Za jego życia powstało jedynie wspaniałe prezbiterium o niezwykle strzelistych, iście gotyckich proporcjach, zakończone ścianą z trzema wielkimi ostrołukowymi oknami wypełnionymi witrażami (kilkanaście kwater z tych witraży zachowało się do dzisiaj, należą do najstarszych w Polsce). Katedra, konsekrowana w 1411 r., później była wielokrotnie przekształcana.
Największe zmiany przyniosła przebudowa neogotycka pod koniec XIX w., podczas której nadbudowano wieże i szczyty, oblicowano mury nową cegłą i całkowicie zregotyzowano wnętrze, usuwając z niego wiele wspaniałych elementów wyposażenia z epok późniejszych niż gotyk. Efekt, który uzyskano, może wydawać się nieco jarmarczny, gdyż dzięki nowej polichromii ściany katedry mienią się dzisiaj kolorami i falują wymyślnym ornamentem. W gruncie rzeczy jest to zgodne z duchem gotyku i z pewnością spodobałoby się ludziom średniowiecza.
Największe wrażenie zrobiłoby na nich zapewne uciekające w przestworza niebieskie sklepienie nawy głównej, usiane złotymi gwiazdkami. Z dawnego wyposażenia zachowały się m.in.: piękny duży obraz z końca XV w. przedstawiający Wniebowzięcie NMP; pełen ekspresji XVII-wieczny krucyfiks, zwany tumskim; cztery obrazy słynnego malarza barokowego Bartłomieja Strobla z dawnego ołtarza głównego oraz bogato rzeźbione stalle z 1683 r. Do osobliwości katedry można też zaliczyć ogromny siedmioramienny świecznik odlany z brązu w 1596 r., o wysokości ponad 3 m i rozpiętości ramion wynoszącej 3,8 m! Jak na katedrę przystało, jej wnętrze wypełnione jest licznymi nagrobkami i epitafiami biskupów, kanoników oraz osób świeckich, wśród których na szczególną uwagę zasługuje sarkofag biskupa Piotra z Bnina, dłuta Wita Stwosza.
Wśród kaplic otaczających katedrę warto zobaczyć tę najwspanialszą - późnorenesansową kaplicę NMP, naśladującą niezwykle popularny w Polsce wzorzec kaplicy Zygmuntowskiej na Wawelu. Wyróżnia się nie tylko pięknym wystrojem zewnętrznym, ale też bogatą dekoracją sztukatorską oraz wyposażeniem rzeźbiarskim wewnątrz. Warto dodać, że w kaplicy tej w 1924 r. święcenia kapłańskie przyjął późniejszy Prymas Tysiąclecia, kardynał Stefan Wyszyński. W sąsiedniej kaplicy Najświętszego Sakramentu znajduje się wykonany ze srebra ołtarz, niezwykłe dzieło rzemieślników toruńskich z XVIII w.