Vilniaus Šv. vyskupo Stanislovo ir Šv. Vladislovo arkikatedra bazilika (arba tiesiog Vilniaus katedra) stovi Vilniaus senamiestyje, pilių teritorijoje. Arkivyskupijos ir dekanato centras. Bažnyčioje yra Šv. Kazimero koplyčia. Prie katedros stovi varpinės bokštas (57 m aukščio). Pirmoji katedra pastatyta XIII a. viduryje. Ji buvo pereinamojo iš romaninio į gotiką stiliaus, kvadratinio plano. Grindys išklotos keramikinėmis glazūruotomis plytelėmis. Po Mindaugo mirties (1263 m.) katedra galėjo būti paversta pagonių šventykla.
1387 m. Jogailos rūpesčiu buvusios pagonių šventyklos vietoje pastatyta nauja bažnyčia su 5 koplyčiomis. Ją 1388 m. konsekravo Gnezno arkivyskupas Bodzantas. Prie katedros 1387 m. veikė mokykla (greičiausiai pirmoji Lietuvoje; minima ir 1452 m.).
1419 m. katedra sudegė. Jos vietoje Vytautas pastatė naują didesnę halinę gotikinę katedrą. Fasadai buvo su kontraforsais, kai kurie koplyčių stogai paauksuoti. Pastatytos koplyčios: 1423 m. – Montvydų, 1436 m. – Goštautų, Kęsgailų, 1474 m. – Karališkoji, 1495 m. – Vyskupų. Katedroje palaidoti Vytautas (1430), jo žmona Ona (1418), brolis Žygimantas Kęstutaitis (1440), Švitrigaila (1452), Vytauto brolio Žygimanto Kęstutaičio sūnus Mykolas (1452), Šv. Kazimieras (1484).
1522 m. prie katedros veikė 3 klasių mokykla. Joje buvo dėstoma retorika, muzika, dialektika, lotynų kalba. 1522 m. katedra remontuota (italų archit. Anus), šalia buvusiame gynybos bokšte įrengta varpinė. Po 1530 m. gaisro atstatyta (italų archit. Bernardas Zanobis da Džanotis, Džovanis Činis); 1534-1557 m. pristatyta koplyčių, įrengta kriptų. Katedra įgijo renesanso bruožų. Fasadas papuoštas frontonu ir portalu, interjeras – freskomis, altoriais, antkapiniais paminklais. Atstatytoje katedroje palaidotos dvi Žygimanto Augusto žmonos Elžbieta Habsburgietė (1545) ir Barbora Radvilaitė (1551), Jonas Žygimantaitis (1583). Buvo laidojami Vilniaus vyskupai: (1580 m. vyskupas Valerijonas Protasevičius) ir kapitulos nariai.
1529 m. katedroje iškilmingai vainikuotas LDK kunigaikštis Žygimantas Augustas. XVI a. ir vėliau pamokslai sakyti lietuviškai. Po 1610 m. gaisro iki 1632 m. vėl atstatyta (archit. Vilhelmas Polis), įgijo baroko bruožų. Pagrindiniame fasade pastatyti 2 bokštai.
1623-1636 m. Zigmanto Vazos iniciatyva pastatyta Šv. Kazimiero koplyčia (archit. Konstantinas Tenkala ir kt.). Per karą 1655 m. katedra smarkiai sužalota ir apiplėšta; vietomis įgriuvo skliautai. Rusijos kareiviai nuplėšė ir išsivežė varinį katedros stogą.
1666 m. austrų architektas Johanas Vincentas Salvadoras pradėjo katedrą remontuoti. Dekoruota Šv. Kazimiero koplyčia (dail. Pjetras Pertis), nutapytos freskos (Mikelis Arkangelas Palonis). 1730 m. katedra vėl remontuota, įdėtos marmuro plokščių grindys. 1769 m. audra nugriovė katedros bokštą, kuris virsdamas perskėlė skliautus ir užmušė 6 žmones. Po šios nelaimės katedra uždaryta. 1786 m. atnaujinta Šv. Kazimiero koplyčia (italų archit. Karlas Spampanis), nutapyti 2 paveikslai (dail. Pranciškus Smuglevičius).
1783 m. Vilniaus vyskupo Ignoto Jokūbo Masalskio pavedimu katedra pradėta rekonstruoti pagal Lauryno Gucevičiaus projektą. Baigta 1801 m. (užbaigė archit. Mykolas Angelas Šulcas). Ji tapo klasicistine. Ant fasado frontono pastatytos šv. Elenos, Šv. Kazimiero ir Šv. Stanislovo skulptūros (skulpt. Karolis Jelskis, 1950 m. nuimtos ir sunaikintos). Fasadą ir vidų skulptūromis ir bareljefais išpuošė italų skulptorius Tomas Rigis. Po 1831 m. iš uždarytos Šv. Kazimiero bažnyčios atkelta ir šoniniuose fasaduose pastatyta 12 rokokinių skulptūrų, vaizduojančių Lietuvos kunigaikščius, apaštalus ir šventuosius. XIX a. pradžioje stogas uždengtas varine skarda, tvarkyti rūsiai. Darbus prižiūrėjo architektas P. Rosis. (1916 m. Vokietijos valdžia varinį stogą nuplėšė ir išsigabeno į Vokietiją, o katedrą uždengė toliu.) 1836–1838 m. katedra remontuota (archit. Karolis Podčašinskis). 1889 m. įrengti nauji vargonai (meistras Juozapas Radavičius).
1922 m. suteiktas bazilikos titulas. 1925 m. tapo arkikatedra. 1901 m. per jubiliejines iškilmes laikytos lietuviškos pamaldos. 1908-1923 m. kiekvieno šventadienio rytą buvo laikomos lietuviškos pamaldos, per kurias prolenkiški asmenys dažnai keldavo triukšmą. Vėliau lietuviškos pamaldos leistos tik per Sekmines, gegužės mėn. vakarais ir 1927 m. vasario 21 d. per J. Basanavičiaus laidotuves (nuo 1940 m. lietuviams vėl leista šventadieniais turėti pamaldas). Tada katedroje dirbo arkivyskupas Mečislovas Reinys. 1931 m. per pavasario potvynį Neris užliejo katedros požemius, suskilo sienos. Katedra uždaryta. 1932-1939 m. restauruota. Mediniai sienų poliai pakeisti gelžbetoniniais. Suveržtos sienos, po Šv. Kazimiero koplyčia įrengtas mauzoliejus. Į mauzoliejų atkelti katedros rūsiuose rasti kunigaikščio Aleksandro, Žygimanto Augusto žmonų Elžbietos ir Barboros Radvilaitės palaikai, urna su kunigaikščio Vladislovo širdimi.
1949 m. katedra uždaryta, 1950 m. Kazio Preikšo iniciatyva nuo arkikatedros nuimtos ir susprogdintos šventųjų skulptūros. 1950 ir 1951 m. kelis kartus į uždarytą katedrą įsilaužta. Išvogta didesnė dalis turto, kitas sužalotas. 1951 m. kapitulos archyvo likučiai (1320 aplankų, 130 ryšulių) ir daugiau kaip 4000 knygų perduota Knygų rūmų specialiajam fondui. 1953 m. karstas su Šv. Kazimiero palaikais perkeltas į Šv. apaštalų Petro ir Povilo bažnyčią (grąžintas 1989 m.). 1953 m. rugsėjo 4 d. komisija apžiūrėjo katedrą ir nustatė, kad jos turtas išdalytas įvairioms įstaigoms, kita dalis parduota. Rasti apnaikinti altoriai, sulaužyti baldai, sužaloti vargonai, apgadintos skulptūros, antkapiai. Po 1953 m. katedra perduota Dailės muziejui. 1955-1956 m. perdažyta, įvestas šildymas. 1956 m. katedroje įrengta Paveikslų galerija. Nuo 1968 m. tirta pastato konstrukcijų būklė, daryti architektūriniai tyrimai. Darbams vadovavo inžinierius Napaleonas Kitkauskas. 1969 m. Potsdamo H. Šukės firma restauravo vargonus. 1980 m. stogas uždengtas vario skarda, perdažyti fasadai, restauruotos jų skulptūros. Nuo 1981 m. restauruotas vidus. 1984-1986 m. atlikti papildomi archeologiniai ir architektūriniai tyrimai.