Sabemos que, en este lugar, existió la primera catedral cristiana de la ciudad en el siglo IV, aunque no podemos afirmar con certeza, si en el edificio actual, aún se encuentran los restos de ella.

En el siglo IX, con la llegada de los Sarracenos, se transforma en una mezquita. Los Normandos querían construir aquí, una catedral magnífica, que representara a sus poderes y cristiandad. De esta manera, comenzaron los trabajos en Monreale, conducidos por el arzobispo Gualtiero Offamilio. Su interno, daba testimonio de la sensibilidad religiosa y arquitectónica del norte europeo y bizantina. Mientras que en el exterior, trabajaban los maestros de proveniencia árabe. De hecho, la torre con forma doble, es típica de las catedrales normandas de Francia e Inglaterra, en cambio la decoración, contiene muchos elementos que se presentan también en algunas mezquitas.

En el período 700, la reconstrucción de la catedral la realiza Ferdinando Fuga y la continua sucesivamente Marvuglia, en el siglo XIX. Dan testimonio de la importancia de la catedral, las tumbas reales: aquí descansan los restos de Federico II y su esposa. También Enrique IV y el primer rey de Sicilia, Ruggero II. Hacia la derecha del presbiterio, se encuentra la capilla de Santa Rosalía, protectora de Palermo, sus reliquias reposan en una urna de plata. La Catedral de Palermo y su plaza son, desde siempre, protagonistas de la fiesta dedicada a la Santa.