Une première église dédicacée à saint Front aurait été construite par l'évêque Chronope II (vers 506-vers 533). L'évêque Frotaire (976-991) a commencé la reconstruction de l'abbatiale Saint-Front. Raoul de Couhé, mort en 1013, est enterré dans l'église non encore terminée. L'église est consacrée probablement en 1047 par l'archevêque de Bourges Aymon. Cette église est de plan basilical, couverte de charpente. On avait peut-être conservé des fragments de l'église précédente. Le chœur était voûté et abritait le tombeau de saint Front réalisé en 1077 par Guimaunond, moine de La Chaise-Dieu2 Un incendie se produisit en 1120 au temps de l'évêque Guillaume d'Auberoche, ravageant le bourg et l'abbatiale. La construction de l'église à coupoles commence aussitôt après l'incendie. Le tombeau de saint Front ayant été protégé par la voûte, l'église a été reconstruite sur le même emplacement. Elle a été construite au xiie siècle dans un style mêlant les influences romane et byzantine. L'originalité de son plan en croix grecque par rapport à l'architecture locale a été la source de nombreuses discussions entre spécialistes. En effet, comme la basilique Saint-Marc de Venise, son plan est en forme de croix grecque et ses cinq coupoles à clochetons rappellent Saint-Marc et de l’église des Saints-Apôtres. Cette filiation reste recevable. Saint-Marc de Venise a été construite à partir de 1063 et consacrée en 1111. Peut-être faut-il conserver l'idée que le maître d'ouvrage de la nouvelle abbatiale ait voulu donner à celle-ci un plan prestigeux imité de l'église des Saints-Apôtres de Constantinople. Si le plan de l'église peut être rapproché des églises byzantines, la réalisation des coupoles reprend une technique locale. La prise de la ville par les Protestants en 1575 et 1577 et les destructions qui vont en résulter, les malfaçons dans sa restauration, a amené l'abandon de la cathédrale Saint-Étienne de la Cité. Ce n'est donc qu'en 1669 que l'église Saint-Front acquiert son titre de cathédrale, auparavant détenu par l'église voisine Saint-Étienne, dans le quartier de La Cité. De 1852 à 1895, la cathédrale Saint-Front 3 est restaurée par Paul Abadie (et d'autres architectes) qui agrandit les coupoles et ajoute les clochetons qu'on peut voir aujourd'hui. En vérité, c'est plus une véritable reconstruction des coupoles qui s'étaient à moitié effondrées, et qu'il fallut couvrir sous une charpente classique. La cathédrale ne gardera d'original que son clocher du xiie siècle, mais son aspect original avec ses coupoles est rétabli. C'est ce même architecte qui plus tard sera sélectionné pour construire la basilique du Sacré-Cœur à Paris, qui n'est pas sans ressemblance avec la cathédrale Saint-Front. Les trois lustres monumentaux qui éclairent la cathédrale ont servi à illuminer Notre-Dame de Paris lors du mariage de Napoléon III le 29 janvier 1853. Son orgue, construit par la maison Merklin-Schütze en 1870 a été restauré en 1998 par Pascal Quoirin. Entre 1999 et 2002 la DRAC Aquitaine a confié à Françoise Perret, restauratrice à Sergeac, la restauration de l'ensemble du Chemin de croix peint par Jacques-Émile Lafon entre 1849 et 18514.