Ostrów Wielkopolski rozwinął się po zbudowaniu tu w latach 1875-1909 węzła linii kolejowych zbiegających się z pięciu kierunków. Nowe zakłady przemysłowe zaczęły przyciągać do pracy ludzi z bliższych i dalszych stron. Istniejący tutaj drewniany kościół św. Stanisława z 1782 r. okazał się za mały, więc - przewidując rozwój miasta - podjęto budowę wielkiego kościoła w stylu neoromańskim.
Ta niezwykła świątynia powstała w latach 1904-1906 jest dziełem wielkopolskiego architekta Rogera Sławskiego i dziś to atrakcja miasta. Ponad trójnawową bryłą typu bazylikowego górują wydzielona ośmioboczna bryła prezbiterium, niskie wieżyczki przy transepcie i 55-metrowa wieża od strony zachodniej. Znalazły tu miejsce dzieła znanych polskich artystów z początku XX w. W kościele upamiętniono dwóch prymasów Polski. Epitafium przy wejściu poświęcone jest urodzonemu w Ostrowie kardynałowi Edmundowi Daliborowi (1869-1926), obok kościoła zaś stoi pomnik kardynała Mieczysława Halki-Ledóchowskiego (1822-1902; w latach 1874-1876 za przeciwstawienie się władzom pruskim był przetrzymywany w znajdującym się tuż obok więzieniu).
Gdy w 1992 r. powstała diecezja kaliska, świątyni nadano rangę konkatedry.