Fou planejada quan un antic temple (a tocar de la Santa Cova de Covadonga) va ser destruït per un incendi el 1777;[1] es va planificar un edifici monumental i es van demanar donatius arreu d'Espanya. Els canonges volien restaurar l'antic temple i s'hi van oposar sense sort. Ventura Rodríguez va fer un disseny clàssic que mai es va portar a terme i fou substituït per un projecte neomedievalista de l'alemany Roberto Frassinelli, que el va dibuixar però al no ser arquitecte va haver de cedir la direcció a l'arquitecte valencià Frederic Aparici i Soriano. El rei Alfons XII va influir decisivament en l'inici i l'acabament de l'obra construïda en estil neoromànic i íntegrament en pedra calcària rosa entre 1877 i 1901.
