El 19 de julio de 1760, en nombre de los habitantes asentados en las orillas del Río Yagüez, Don Faustino Martínez de Matos solicitó al Gobernador de la Isla de Puerto Rico, Don Esteban Bravo de Rivero, la autorización para fundar un pueblo. Para el 30 de julio de 1760 se expide en San Juan de Puerto Rico el decreto donde se autoriza la fundación del “Pueblo de Nuestra Señora de la Candelaria.”
Cerca de un mes luego de la autorización otorgada por el gobernador de la Isla para la fundación del nuevo pueblo, bajo el patronato de Nuestra Señora de la Candelaria y patrocinio de San José, el Vicario General del Obispado y la ciudad de San Juan, dio permiso para que el Cura de San Germán se trasladara a Mayagüez para colocar la primera piedra y darle su bendición.
La primera construcción duró casi tres años. Según los archivos en la ciudad de San Germán, para 1760, la primera iglesia católica de Mayagüez fue construida en madera (1763) en terrenos donados por Don Juan de Aponte y Don Juan de Silva. Los residentes, preocupados y deseosos de cumplir con los preceptos de la Iglesia Católica (oír misa, confesar y comulgar) solicitaron que, durante el periodo de construcción de la nueva iglesia, debido a la considerable distancia desde la Parroquia de San Germán a la de Mayagüez, se nombrara un capellán que habitara en el nuevo pueblo y celebrara la Santa Misa en la Ermita que ya existía en terrenos de Don Esteban Irizarry.
La iglesia parroquial en mampostería se concluyó en 1780. En 1830, bajo la dirección del arquitecto Don Vicente Piera, se comenzó con la planificación y construcción de la nueva iglesia con tres naves y ocho altares, la cual se terminó en 1836. Contaba además con dos torres octagonales, colocándose en una el reloj público y en la otra el campanario.
En 1841, Mayagüez sufrió un terrible incendio donde solo quedaron en pie 40 de las 700 casas existentes. La iglesia, por ser de mampostería, fue uno de los refugios de los desamparados. En el año 1854, cayó un rayo sobre la torre derecha, siendo reconstruida hasta que en el año 1870 se realiza una restauración del edificio. Para esa época la iglesia era de mampostería y se caracterizaba por un sencillo estilo neoclásico, dos torres octagonales y unos interiores ricamente decorados con pinturas y relieves.
En el mes de octubre de 1918, la isla de Puerto Rico fue estremecida por el terremoto San Fermín. En Mayagüez, este fenómeno fue seguido por un maremoto. La iglesia parroquial fue una de las edificaciones más afectadas. Las torres desaparecieron parcialmente teniendo que ser derribadas en su totalidad usando dinamita. Tras el terremoto, comienzan las obras de reconstrucción que tomaron dos años. Para ello fue necesario que el Padre John Lynch viajara a Estados Unidos donde recaudaría donativos por la cantidad de $65,000 y un donativo adicional de la Provincia de Baltimore. Con este dinero se costeó la reconstrucción que incluyó un nuevo diseño de fachada realizado por el arquitecto Luis Perocier y el nuevo edificio a cargo de Luis F. Nieva. Esta reconstrucción, que finalizó en 1920, es la que perdura hasta el presente.
Los distintos diseños presentados por el Arq. Perocier presentaban alternativas con y sin las torres. La falta de recursos económicos llevó a la decisión de no construir en ese momento las torres. Estas se construirían en un momento posterior cuando la situación económica así lo permitiera.
La separación de iglesia y Estado, a consecuencia del cambio de soberanía en 1898, hizo que revirtiera sobre los feligreses la responsabilidad económica de construir sus parroquias; esto, unido a la precaria situación económica en la que se encontraba la población, no permitió recaudar el dinero suficiente para completar las obras.
En 1976, el Papa Pablo VI, a través de la bula Qui Arcano Dei, crea la diócesis de Mayagüez nombrando como su primer obispo a Monseñor Ulises A. Casiano Vargas y elevando al rango de Catedral de la Diócesis a la Iglesia Parroquial Nuestra Señora de la Candelaria.
Como es de conocimiento general, a ochenta años de esta reconstrucción, la obra sigue inconclusa: sin sus torres. Actualmente, se persigue el tercer intento de la Iglesia Católica de construir sus anheladas torres, pero además, las obras de remodelación pretenden realizar los cambios físicos necesarios para responder adecuadamente al cambio de iglesia parroquial a iglesia catedral. Entre estos cambios están: la remodelación de la fachada frontal, la construcción de una cúpula sobre el Altar Mayor, mejoras al techo de la nave central y otros arreglos interiores.
Los trabajos actuales están a cargo del Arquitecto Carlos Juan Ralat y se espera que concluyan a principios del año 2002.