Dupa mai bine de 700 de ani, in 1733 resedinta episcopilor romano-catolici a fost mutata de la Cenad la Timisoara, unde prima catedrala a devenit biserica calugarilor iezuiti.
Planul domului actual a fost realizat in stil baroc la Viena, sub indrumarea arhitectului Josef Emanuel Fischer von Erlach, dupa alte pareri chiar de Johann Jakob Schelblauer, consilierul tehnic al orasului Viena. Piatra de temelie a fost depusa in 1736 si lucrarile au inceput in 1738.
Din cauza terenului mlastinos, catedrala a fost construita pe piloni de lemn. Are o lungime de 55 m, latimea este de 22 m, inaltimea navei 16,90 m, iar a turnurilor 35,5 m. Primele clopote au fost turnate in 1763, orologiul a fost montat in 1764. Lucrarile au fost terminate in 1774.
Prin decretul imparatesei Maria Tereza, domul a fost ridicat la rangul de prima biserica a Timisoarei, in 1756. In perioada 1788-1790, pe timpul luptelor intre otomani si austrieci, a devenit depozit de sare. In asediul din 1849 edificiul a fost grav avariat. Intre peretii lui se pastreaza o lucrare a pictorului Michelangelo Unterberger, Sf. Gheorghe calare, luptand cu balaurul (1754). El a pictat si altarele Stephansdomului din Viena. Domul are 6 altare laterale realizate de pictorului german Johann Adam Schopf.
In semn de recunostinta, pentru sprijinul acordat, cele 2 statui mari de la altarul principal ii reprezinta pe sfintii patroni de nume Carol al VI-lea si Maria Tereza. Prima orga baroca a fost construita in 1767 de vienezul Paul Hanke, iar cea actuala la Timisoara in 1908