Уже в раннюю пору империи богатый, политически значимый Кёльн нуждался в соответствующем храме, что стало еще большей проблемой после того, как в 1164 году кёльнский архиепископ Райнальд фон Дассель привез из Милана мощи трех волхвов (королей). Священные останки достались ему от императора Фридриха Барбароссы, который таким образом отблагодарил своего приближенного за участие в итальянском походе. Владыка с триумфом доставил реликвии в родной город, вскоре приказав изготовить для них саркофаг из серебра и золота, украшенный драгоценными камнями. Мастера трудились около 10 лет, и вскоре после представления народу роскошная рака стала одной из самых почитаемых святынь христианства. На поклон к ней стекались толпы богомольцев, которые вскоре перестали умещаться в тесном зале старого храма.
В 1248 году следующий кёльнский архиепископ Конрад фон Гохштаден приступил к строительству нового кафедрального собора. Избранного им архитектора Герхарда фон Риле вдохновлял пример подобного сооружения в Амьене. Заказчик, согласившись на похожий план, выразил желание, чтобы его детище равнялось французскому по великолепию убранства, но превосходило по внешней красоте и размерам.
Любой собор, невзирая на принадлежность к какому-либо течению христианства, наделен высшим статусом, который присваивается ему ввиду особого положения. Так, собором считается храм кафедральный, то есть главный в округе, где всегда имеется кафедра епископа и чаще всего располагается митрополия. Готический собор представляется некоей моделью мира и потому его недостаточно просто видеть. Считается, что по-настоящему в нем находится тот, кто может осознать здание как город, для чего потребуется обойти его и снаружи, и внутри, стараясь постичь смысл каждой детали.
В позднем Средневековье величина кафедрального собора рассчитывалась по главному залу, которому при необходимости надлежало вместить все население города. Полного сбора требовали, например, коронации, свадьбы или похороны королевских особ, а также проповедь с призывом к очередной войне. Новые задачи влекли за собой принципиально иные инженерные решения, в первую очередь касавшиеся сводов. Воспользовавшись известным принципом, создатель Кёльнского собора распределил гигантский вес потолка на опоры. Таким образом был достигнут присущий всей готической архитектуре эффект, когда пространство внутри кажется больше, чем представляется при взгляде снаружи.
Вышедшая вскоре закладки папская булла сулила отпущение грехов в течение 1 года и 40 дней каждому, кто пожертвует в пользу святого дела хотя бы незначительную сумму. Во многом благодаря инициативе понтифика постройка была доведена до того, чтобы отделить часть церкви для богослужения.
К началу XIV века Кёльн все еще признавался центром католицизма в Германии, кёльнский архиепископ, как раньше, входил в число кардиналов, а с такой помпой начатый храм стоял, зияя оголенным каркасом и уже требуя ремонта. В 1434 году сильная буря опустошила город и послужила преградой для продолжения работ. Правда, через несколько лет после несчастья жители сумели собрать деньги на самый большой (11 т) в Европе колокол, получивший название «Претиоза» («изысканный») из-за превосходного по чистоте звука.
На сегодняшний день самым большим колоколом Кёльнского собора и одновременно наиболее крупным из действующих колоколов мира является «Петер», чей вес достигает 24 т. Он был отлит в 1923 году из переплавленных трофейных пушек. Своим знаменитым собратьям вторят еще два колокола, установленные в разное время и в разных местах здания.
Вначале южная башня буквально подпирала небо, подобно могучей скале. Между ней и хорами располагался едва прикрытый 70-метровый неф, чья высота не превышала 13 м. Единственная законченная часть здания, эта башня давала возможность вообразить задуманные масштабы западного фасада, по плану устремленного ввысь, что могли бы подчеркнуть прилегающие башни, которые, увы, не выглядели завершенными: работы на них были прекращены в 1450 году, а через столетие площадку покинул последний мастер.
К началу XVIII века некоторая забота о главном городском храме выражалась в мелких починках, но к концу столетия он превратился в склад и даже в этом качестве быстро пришел в запустение. В 1812 году Наполеону приглянулась свинцовая крыша, которую его солдаты не содрали, а сменили на другую, правда, не столь презентабельного вида.