Le più antiche fonti agiografiche, non anteriori al IX secolo, attribuiscono la fondazione della Chiesa di Napoli a San Pietro. La presenza di una comunità cristiana nel II secolo, è attestata con certezza dalle testimonianze archeologiche del complesso catacombale di Capodimonte. Secondo la Cronaca di Partenope, risalente al XIV secolo, nell’area in cui insiste il complesso religioso sorse l’oratorio di Santa Maria del Principio dove Aspreno, il primo vescovo della città databile al I secolo, decise di insediare l’episcopato di Napoli. A partire dal IV secolo nacquero diversi edifici di culto nell’insula episcopale e tra queste si ricordano la basilica di Santa Restituta, edificata nel 334 dal vescovo Zosimo sulle rovine del preesistente tempio di Apollo, il battistero di San Giovanni in Fonte e diverse cappelle annesse come quelle di San Lorenzo, Sant’Andrea e Santo Stefano.
Nel XIII secolo fu iniziata la costruzione dell’edificio sacro inglobando le precedenti strutture paleocristiane del battistero e della primitiva basilica; la costruzione della cattedrale comportò anche la demolizione di altre strutture, come la basilica Stefania, voluta dall’arcivescovo Stefano I (fine del V secolo – inizi del VI) e rimaneggiata dopo un incendio dall’arcivescovo Stefano II (seconda metà dell’VIII secolo), il cui quadriportico è visibile nel palazzo arcivescovile. La struttura era stata decorata con mosaici e panni dipinti, collocati negli intercolumini delle navate dall’arcivescovo Attanasio I (849-872).
Per la progettazione e la costruzione della nuova chiesa, per volontà del re Carlo II di Napoli[2] e d’intesa con l’arcivescovo Giacomo da Viterbo, che aveva sollecitato al sovrano tale opera, vennero chiamati architetti di estrazione francese. La seconda parte del cantiere fu eseguita da maestranze locali o italiane: le fonti indicano Masuccio I, Giovanni Pisano e Nicola Pisano. La cattedrale fu completata sotto il regno di Roberto d’Angiò nel 1313[2] e nel 1314 fu solennemente dedicata all’Assunta, ad opera dell’allora arcivescovo Umberto d’Ormonte. Nel 1322 il cardinale Filomarino disfece la grande statua equestre in bronzo posta da secoli nello slargo antistante la Stefania. Egli mal sopportava le credenze e le superstizioni esistenti attorno a quella scultura, della quale si diceva fosse stata scolpita da Virgilio con una stregoneria e che avesse il potere di guarire i cavalli malati. Venne quindi fusa per farne campane per la cattedrale.
Durante il terremoto del 1349 crollarono il campanile e la facciata, che venne ricostruita agli inizi del XV secolo in stile gotico. A metà del secolo, un altro terremoto danneggiò gravemente la cattedrale, facendo crollare alcune parti della navata, che in seguito fu però ricostruita.
Tra il 1497 e il 1508 fu realizzata come cripta la cappella del Succorpo, con decorazioni di Tommaso Malvito. In seguito al voto fatto dai partenopei al santo Gennaro durante la pestilenza del 1526, Francesco Grimaldi innalzò in segno di sua devozione, di fronte alla basilica di Santa Restituta, la reale cappella del Tesoro. Nel 1621 il tetto a capriate venne coperto da un cassettonato in legno. Il 28 aprile 1644 la dedica all’Assunta fu confermata nella consacrazione della chiesa, avvenuta ad opera del cardinale Ascanio Filomarino, arcivescovo dell’epoca.
Nel 1688 e nel 1732 furono ricostruite le parti più danneggiate dai terremoti e nella seconda metà del Seicento, si ebbero gli interventi barocchi nelle cappelle, arricchite da decorazioni marmoree e in stucco. Nel 1732 vennero ricostruiti l’abside e i transetti.
Nel 1788 un ulteriore restauro apportò modifiche alla navata, trasformata secondo un revival gotico con influssi settecenteschi. Con l’allargamento di via Duomo nel 1868 su progetto di Francesconi e Cangiano si costruisce un porticato simmetrico ad angolo sui due lati del largo prospiciente la facciata. Nel 1876 venne bandito un concorso per la facciata del Duomo, vinto da Errico Alvino: i lavori del nuovo prospetto in stile neogotico, iniziati nel 1877, si conclusero nel 1905.
Durante la seconda guerra mondiale i bombardamenti alleati danneggiarono le strutture e pertanto, tra il 1969 e il 1972, vennero effettuati restauri e consolidamenti strutturali all’intero edificio. Durante i lavori vennero portati alla luce resti archeologici romani, greci e alto-medievali oggi opportunamente fruibili e con reperti raccolti e organizzati. Uno dei più recenti restauri è stato apportato alla cappella del Succorpo e ha permesso il recupero del cassettonato marmoreo del Cinquecento.