York tem tido uma presença cristã a partir dos anos 300. A primeira igreja no local foi uma estrutura de madeira construída apressadamente em 627 para fornecer um lugar para batizar Edwin, rei de Northumbria. Um edifício de pedra foi concluído em 637, e foi dedicado a São Pedro. Sua escola e biblioteca foram iniciadas no século VII.
Em 741, a igreja foi destruída em um incêndio. Ela foi reconstruída como um edifício maior, com trinta altares. A igreja e toda a área passaram então pelas mãos dos invasores nórdicos. O arcebispo beneditino Ealdred viajou para Westminster para coroar Guilherme em 1066. Ealdred morreu em 1069 e foi enterrado na igreja.
A igreja foi danificada em 1069, mas o primeiro arcebispo normando, chegando em 1070, organizou reparos. Os dinamarqueses destruíram a igreja em 1075, mas ela foi novamente reconstruída a partir de 1080. Construída no estilo normando, ela tinha 111 m de comprimento. A nova estrutura foi danificada pelo fogo em 1137, mas logo foi consertada. O coro e a cripta foram remodelados em 1154, e uma nova capela foi construída, tudo no estilo normando.
O estilo gótico nas catedrais tinha chegado em meados do século XII. Walter de Gray foi nomeado arcebispo em 1215 e ordenou a construção de uma estrutura gótica para comparar com Canterbury; a construção começou em 1220. A catedral foi declarada completa e consagrada em 1472.
A Reforma Inglesa levou ao primeiro arcebispo anglicano. Alguns dos tesouros da catedral foram tomados pela Coroa, e a igreja perdeu algumas de suas terras. Sob Elizabeth I houve um esforço para remover todos os vestígios da Igreja Católica Romana da catedral; houve muita destruição de túmulos, janelas e altares. Na Guerra Civil inglesa, a cidade foi sitiada e caiu às forças de Cromwell em 1644, mas Thomas Fairfax impediu qualquer dano adicional à catedral.