Em 1845 a Câmara Municipal de Manaus autorizou a construção da Matriz no lugar da Campina, que era toda a região que se estendia para o Norte a partir do igarapé São Vicente, hoje, praça General Osório (onde hoje está o Colégio Militar).

O local onde está erguida a Catedral era apenas um corte abrupto para o Rio Negro e no alto estava a célebre Olaria que funcionava na cidade, fundada por Lobo Lobo D’Almada. Ela estava localizada mais ou menos no trecho entre a escola de comércio de Sólon de Lucena, situada no anexo do então “Gymnasio Amazonense” (hoje Colégio Amazonense Dom Pedro II, na avenida Sete de Setembro), e o edifício da Standard Oil, seguindo o Largo da Pólvora, na Campina, que tomou esse nome por ter o deposito de artigos bélicos que antes funcionava na rua do Trem, atual Frei José dos Santos Inocentes.

A atual Catedral Metropolitana de Manaus foi construída sobre uma elevação entre os aterrados igarapés da Ribeira e do Espírito Santo. O primeiro aterro feito teve como objetivo facilitar o acesso dos fiéis pelo lado leste da igreja onde deveria existir a sacristia, conforme descreveu o diretor da repartição de Obras Públicas, Lauro Bittencourt, em seu relatório de 1867.

O incêndio ocorrido no dia 2 de julho de 1850 abalou a sociedade da época. Não restaram documentos, mas os relatos encontrados em publicações não-oficiais referem-se a ele como acidental e teria ocorrido entre 19h e 20h, a partir de um tocha que tinham deixado acesa debaixo do púlpito, depois de recolhida a procissão de penitência que fizeram naquele dia. No dia 20 de agosto de 1852, o escrivão interino da Câmara eclesiástica, João Manuel de Sousa Coelho, declarou que a edificação estava inutilizada, com poucos ornamentos que escaparam do incêndio. A exceção foram as imagens que estavam nos andores, no corpo da igreja. O vaso que continha o Santíssimo Sacramento foi salvo pelo estudante Manuel Jose dos Santos Flecha, que correu ao altar conseguiu levá-lo para a capela do seminário.

Após o incêndio da antiga Matriz, a igreja de Nossa Senhora dos Remédios foi elevada à condição de matriz ate que a nova fosse concluída. Na época, o capitão-tenente da armada nacional, Lourenço da Silva Araújo e Amazonas definiu que a cidade possuía duas igrejas: “a matriz de Nossa Senhora da Conceição, e a capela de Nossa Senhora dos Remédios, ambas de fundação à imitação da dos jesuítas no País, isto é, ligeira, frágil e destituída de arquitetura; o que compensa o povo com um trato e asseio que lhe fazem honra”.

No dia seguinte à tragédia, a Câmara Municipal aprovou um oficio que deveria ser levado ao conhecimento do presidente da província, a fim de que este solicitasse ajuda do governo imperial a fim de se erguer uma nova matriz.

A província era pobre de iniciativas privadas, não havendo indústrias, fabricas, empórios e nem grande comércio exportador. A arrecadação era incipiente. A economia gravitava em torno do extrativismo predatório e a maior parte do povo vivia da roça e da pesca, além da extração do cacau, do beneficiamentos dos ovos de tartaruga, de algum plantio de anil, café e tabaco. Não havia recursos para bancar o monumento perdido.

Documentos oficiais da época dão conta de que o incêndio deixou a população carente de celebrações religiosas no centro da cidade. Por mais que elas estivessem acontecendo na capela de Nossa Senhora dos Remédios, era distante quase um quarto de légua (medida da época), da área onde se concentrava o comércio. Além disso, na época da cheia, não havia outra forma de se chegar ao local a não ser em pequenas canoas ou então por uma estrada ainda mal preparada, cuja distância era ainda maior. Assim, o povo, naturalmente religioso, foi quase que privado de assistir, com a frequência a que estava acostumado, as festividades e os outros atos religiosos.

Dando prosseguimento a ideia levantada pela Câmara Municipal, o então presidente da província, João Batista de Figueiredo Tenreiro Aranha foi quem tomou a iniciativa de obter fundos para a construção da nova igreja. Chegando na cidade em janeiro de 1852, Tenreiro Aranha acabou recebendo as homenagens de boas vindas na igreja de Nossa Senhora dos Remédios. Testemunha do sacrifício que o povo fazia para não perder as celebrações religiosas, ele iniciou o trabalho de arrecadação. Como não obteve muito sucesso, recorreu ao imperador.

“Empreendi a reedificação da igreja Matriz recorrendo aos fiéis, para o que nomeei uma comissão central nesta capital, com agentes nas vilas e freguesias do interior, para promover uma subscrição de meios, com que aos menos se dê o começo da obra. Mas tenho tido resposta, da maior parte dos lugares, que os outros também tinham demandas de reparos e necessidades de suas matrizes”, diz documento oficial assinado por Tenreiro Aranha na época.

Construídas nas mesmas condições precárias que a Matriz, por conta da falta de recursos, as outras igrejas da província necessitavam também de urgentes medidas. Além disso, a construção de todas as igrejas das principais se vilas, se deu, justamente no período pós-incêndio, ao ponto de ficar marcado na historia dos orçamentos financeiros provinciais, a encomenda de um tipo padronizado de ferro para as construções das igrejas.

A planta original não corresponde à edificação definitiva. Por falta de recursos, ela demorou 19 anos para ser concluída, a partir do lançamento da pedra fundamental, em 23 de julho de 1858, pelo então presidente da província, Francisco José Furtado.

Em 12 de janeiro de 1853, o império mandou seis contos de reis para o início das obras. Entretanto, faltava material e mão de obra competente para a construção. Os pedreiros e carpinteiros existentes eram disputados por particulares. Naquela época, pagava-se mais de 50 % em frete de tijolos, telhas e cal, vindos do Pará, isso sem contabilizar o prejuízo da perda com a quebra de material.

Todas as leis orçamentárias, a partir de 1852, dedicaram uma parcela do dinheiro público à construção da Matriz, até o ano de 1884. Entretanto, até 1855 ainda não havia indicação dos locais das fundações. O estilo da catedral que viria a ser erguida não mais corresponderia ao estilo jesuítico de 1600, que imperou no Brasil inteiro, especialmente nos povoados amazônicos.

A planta aprovada continha uma capela–mor de 50 palmos em quadro (medida da época), duas sacristias laterais de 50 palmos sobre 30, tendo o corpo 120 palmos, desde o cruzeiro até a porta principal, sobre 86 de largura, compreendidas as duas colunatas. Entretanto, por conta das sucessivas paralisações e mudanças de administradores públicos, o traçado não foi seguido à risca.

Em maio de 1861, as obras foram suspensas por falta de recursos. Em 1865, o orçamento baixou, o que causou mais lentidão à obra.

Entre os anos de 1866 e 1867, a dotação orçamentária para a construção da Matriz aumentou, haja vista a melhora na economia do Amazonas com a inclusão de borracha na pauta de exportação.

A falta de mão de obra competente fazia com que mestres de obras acumulassem a supervisão de várias delas na cidade, aumentando assim o ganho que tinham com o trabalho. Dessa forma, segundo o historiador Mário Ypiranga Monteiro, em 1871, era presumível que não se desejasse a conclusão da obra, o que poderia causar cessão dos lucros.

Por conta disso, o governador da província na época, José de Miranda da Silva Reis, fez com que fossem determinados prazos a serem cumpridos pelos mestres de obras e que o pagamento seria feito conforme progressão da construção e merecimento de cada um, em seu turno de trabalho.

Em 1872, a capela-mor recebe cobertura, as naves são concluídas e, alguns anos depois, chega de Lisboa o altar que ficará na capela-mor.

Em 1875 as obras andavam mais rapidamente, devido à melhoria da economia da região, com a consolidação da exportação da borracha, além de tabaco, café e anil, farinha de mandioca e algodão. Outro fator que contribuiu para isso foi a experiência adquirida pelos operários ao longo desse tempo.

Nessa época, já se pensavam na edificação de outros prédios que pudessem concorrer com as igrejas de São Sebastião e de Nossa Senhora dos Remédios, além de outros melhoramentos como pontes, cais de embarque, palacetes, aterros, calçamento e um passeio público. Naquele ano, muitas outra solenidades foram celebradas na igreja, mesmo ainda faltando quatro altares.

Hoje, a planta da Catedral Metropolitana de Manaus, igreja Nossa Senhora da Conceição, é composta por consistório, capela-mor, sacristias laterais, nave central, corredores laterais, batistério, galilé e torres sineiras. O segundo andar tem dois corredores, com colunas e arcos, que levam a uma galeria usada para o coro da igreja.

No dia 5 de agosto de 1876, foi desaterrada a praça em frente à igreja. O desnível da entrada da Matriz para a praça Osvaldo Cruz, hoje XV de Novembro, era tão abrupto que foi necessário construir-se uma obra de resguardo, em arcos, à semelhança de um aqueduto. Posteriormente executou-se a escadaria, em forma de lira e cujos canteiros foram dispostos à semelhança das cordas do instrumento.

De acordo com o historiador Mário Ypiranga Monteiro, a pressa do presidente da província em inaugurar a obra, em 1875, Antônio dos Passos Miranda, transformou um vistoso jardim em aviaquário (aquário público). Em 1877 estava pronta a Matriz, faltando apenas alguns acessórios especialmente no lado que serviria de sacristia. Até mesmo uma eleição chegou a ser realizada no local.

No dia 5 de agosto de 1934 iniciou-se uma grande obra, de remodelação da catedral, com doação feita pelo Governo do Estado, aprovada em Assembleia Legislativa.

Em 1945 , sob a administração dom João Maia, as paredes internas que sempre foram nuas, receberam pinturas e ornamentos eucarísticos.

No dia 19 de agosto de 1957 teve início a restauração interna e externa da catedral, obra que foi entregue em 23 de julho 1958, quando do primeiro centenário de fundação da Catedral Metropolitana de Manaus.

Em 27 de abril de 1892, com o desmembramento da província eclesiástica do Grão-Pará, da diocese de Belém, foi constituída a diocese do Amazonas. A nomeação do primeiro bispo do Amazonas, o cônego Dom José Lourenço de Costa Aguiar, ocorreu em 16 de janeiro de 1894.

A diocese do Amazonas foi efetivamente instalada em 8 de junho de 1894. Em junho de 1905, dom José Lourenço faleceu, durante uma viagem a Roma.

Após o falecimento do bispo, a cúria ficou vaga durante por pouco mais de um ano, sendo nomeado, em 1907, o bispo o monsenhor Frederico Benício de Sousa Costa, que estava prelado em Santarém.

A 16 de fevereiro de 1952, o Papa Pio XII, elevou a diocese à categoria de arquidiocese e sede metropolitana, passando a denominar-se Arquidiocese de Manaus. Atualmente, a Arquidiocese de Manaus congrega paróquias e áreas missionárias distribuídas em 12 setores.