Nel 1905, il vescovo di Detroit John Foley autorizzò l’istituzione di una parrocchia, chiamata Most Blessed Sacrament, per servire la comunità cattolica nelle nuove aree residenziali di Woodward Avenue e Boston Boulevard. La prima funzione della parrocchia fu tenuta in una vecchia fabbrica di scarpe nell’agosto del 1905. Inizialmente afflitta da problemi finanziari, la costruzione della chiesa iniziò nel 1913 con Henry A. Walsh come architetto.
L’esterno della chiesa fu completato nel 1915, senza le guglie gemelle sulla facciata di Woodward. I lavori all’interno tardarono a causa della mancanza di fondi. Padre John Connolly, il pastore fondatore, offrì la prima messa il 13 agosto 1916, nell’edificio spoglio che era ancora in costruzione. L’interno fu finito nel 1930, con la dedica dell’interno il giorno del Ringraziamento di quell’anno.
Il 22 maggio 1937, la diocesi di Detroit fu elevata ad arcidiocesi e Most Blessed Sacrament fu scelta come chiesa cattedrale, sostituendo St. Patrick, che era stata la cattedrale dal 1877. Le finanze erano più sicure dopo la fine della seconda guerra mondiale e George Diehl fu scelto come successore di Walsh per finire l’esterno della chiesa. Con il completamento dell’esterno, la consacrazione della chiesa cattedrale ebbe luogo il 17 novembre 1951. Alla fine del 20° secolo, la cattedrale aveva bisogno di essere modernizzata e i piani furono disegnati per una ristrutturazione totale dell’interno, guidata da Gunnar Birkerts. Il 25 marzo 2003, l’arcidiocesi di Detroit ha celebrato la riconsacrazione della Cattedrale.
La Cattedrale è costruita in stile gotico normanno e in pietra arenaria dell’Ohio con accenti di calcare dell’Indiana. Le 22 grandi finestre di vetro colorato in stile medievale sono state progettate da Willet Studios di Philadelphia. Lo scultore Corrado Parducci ha fatto gran parte della statuaria che adorna il santuario. La Cattedrale ospita due organi a canne: l’originale Casavant Frere, ricostruito e aggiornato, con più di 3.500 canne, e un organo Austin con 1.745 canne.
