Die Gründung des Bistums erfolgte deutlich vor 460, denn 461 oder 465 fand hier bereits ein Konzil statt. Die frühen Bauten sind unbekannt. Seit dem 6. Jahrhundert war Vannes Streitgegenstand zwischen Bretonen und Franken. Unter Pippin III. soll es eine Wiederbelebung, wohl auch mit Bautätigkeit, gegeben haben. Wie der Bau aussah, ist unbekannt. 865 und 919 zerstörten Normannen den Bau, worauf erst 1020 ein Neubau entstand. Von diesem romanischen Bau war bis 1768 der Chor erhalten, der danach umgestaltet wurde. Langhaus und Fassade, mit Ausnahme des erhaltenen Nordwestturms, wurden schrittweise ab 1450 errichtet. Das Querhaus entstand im 16. Jahrhundert, Fassade und Chor im 18. Jahrhundert.

La création du diocèse remonte bien avant 460, puisqu'un concile s'y est déjà tenu en 461 ou 465. On ne connaît pas les premiers édifices. Dès le VIe siècle, Vannes fut l'objet d'un conflit entre Bretons et Francs. Sous Pépin III, il y aurait eu un renouveau, probablement accompagné de travaux de construction. On ignore à quoi ressemblait cet édifice. En 865 et 919, les Normands détruisirent l'édifice, à la suite de quoi un nouvel édifice ne fut construit qu'en 1020. De cet édifice roman, le choeur a été conservé jusqu'en 1768, date à laquelle il a été remanié. La nef et la façade, à l'exception de la tour nord-ouest qui a été conservée, ont été construites progressivement à partir de 1450. Le transept a été érigé au XVIe siècle, tandis que la façade et le chœur datent du XVIIIe siècle.