Anglo-Saxão
O primeiro edifício cristão no local foi fundado por Etheldreda, filha do Rei de East Anglia, que fundou e governou um mosteiro em Ely em 673, e, quando morreu, um santuário foi construído ali em sua memória.
Norman
A catedral do abade Simeão
A atual catedral foi iniciada pelo Abade Simeão (1082-1094) em 1083. A igreja anglo-saxônica foi demolida, mas algumas de suas relíquias, como os restos mortais de seus benfeitores, foram transferidos para a catedral. Os transeptes principais foram construídos cedo, cruzando a nave abaixo de uma torre central, e são a parte sobrevivente mais antiga da catedral. Os trabalhos de construção continuaram ao longo do século XII. Os transeptes e torres ocidentais foram concluídos em um estilo românico exuberante, com uma rica decoração de arcos entrecruzados e molduras complexas.
Elementos góticos primitivos
Um alpendre 'Galilee' foi acrescentado sob o bispo Eustace (1198-1215) no estilo gótico inglês primitivo. Era originalmente uma estrutura de dois andares onde as procissões litúrgicas podiam se reunir antes de entrar na nave. Foi aberta em um único espaço abobadado no século XVIII. Vários detalhes de sua decoração, particularmente os 'arcos sincopados' e o uso de poços de mármore Purbeck, refletem a influência do Coro de St Hugh na Catedral de Lincoln, construída alguns anos antes.
Os trabalhos começaram em uma nova extremidade oriental em 1234, substituindo a pequena Chancelaria Norman por uma estrutura muito mais grandiosa de 10 baias. A capela-mor de Northwold, concluída por volta de 1252, adotou vários dos elementos estilísticos já utilizados na varanda da Galiléia.
Mais tarde
Durante a dissolução dos mosteiros por Henrique VIII, o mosteiro de Ely foi dissolvido em 1539. Ely sofreu menos do que muitos outros mosteiros, mas mesmo assim, estátuas foram destruídas juntamente com entalhes e vitrais. O Santuário de São Etheldreda foi destruído.
A Catedral foi refundada com um Capítulo de oito cânones em 1541, assim como a Escola dos Reis. Robert Steward, o último Prior do mosteiro, tornou-se o primeiro Reitor.