Di tempat katedral berada terdapat bekas Gereja Utama Santo Antnoius, yang dibangun pada abad kedelapan belas. Dengan berdirinya Keuskupan Diamantina pada tahun 1854, kedudukannya ditingkatkan statusnya menjadi katedral. Kuil ini telah mengalami beberapa renovasi tetapi akhirnya dibongkar untuk dibangun kembali pada tahun 1930. Sebaliknya, katedral saat ini dibangun, yang pengerjaannya selesai pada tahun 1940. Desain kuil saat ini dikaitkan dengan Joseph Wasth Rodrigues.
