1906 m. susikūrė Kaišiadorių bažnyčios statybos komitetas. Stasiūnų (Vladikiškių) dvaro savininkas būsimai bažnyčiai dovanojo 2 dešimtines žemės. Patvirtintas mūrinės bažnyčios projektas, pašventinti jos pamatai. 1907 m. buvusiame grūdų sandėlyje įrengta bažnyčia. Pirmasis Kaišiadorių klebonas Valerijonas Goliakas atsisakė turimo bažnyčios projekto. 1908 m. parengtas ir patvirtintas naujas gelžbetoninės bažnyčios projektas.
1912 m. klebonas Alfonsas Varnas sutarė statyti akmenų mūro bažnyčią. Per Pirmąjį pasaulinį karą statybinės medžiagos išvogtos. 1914 m. inžinierius Vaclovas Michnevičius parengė trečiąjį mūrinės bažnyčios projektą. 1913 m. įsteigtas „Ryto“ draugijos skyrius, kuris 1914 m. birželio 28 d. Kiemelių kaime surengė pirmą viešą vaidinimą. 1920 m. Kaišiadoris aplankė Šv. Tėvo atstovas Lenkijai ir vizitatorius arkivyskupas A. Ratis (būsimasis popiežius Pijus XI). 1922 m. Kaišiadoryse įsikūrė Lietuvos Respublikoje esančios Vilniaus vyskupijos dalies administracija, Kaišiadorys 1926 m. tapo vyskupijos centru.
1932 m. pastatyta bažnyčia, 1934 m. – kurijos namai. Bažnyčia 1936 m. tapo katedra. Ją konsekravo vyskupas Juozapas Kukta. Kapitulos kanauninku ir katedros rektoriumi paskirtas Alfonsas Varnas (1884–1952), (palaidotas prie katedros). 1944 m. apgriautas katedros bokštas po karo suremontuotas. Kaišiadoryse 1956–1966 m. klebonavęs Petras Laskauskas (1903–1988) pastatė kleboniją, ūkinį pastatą. Kaišiadoryse 1962–1980 ir 1983–1989 m. vargonininkavo Anastazas Janulis (1917–1989), kalintas už pogrindinės spaudos platinimą.