Criação: 1848
Instalação Canônica como Catedral Diocesana: 29 de dezembro de1965
Consagração da nova Catedral: 29 de dezembro de 1985
Desde o início da história de Itabira, com a chegada dos bandeirantes, a Igreja Católica marcou a sua presença de forma muito intensa. Quando se iniciou a formação do núcleo urbano, ao sopé do pico de Itabira, chamado “Cauê”, em função da atividade mineradora, exploração do ouro, foi erigida uma pequena capela como marco, sob a invocação de Nossa Senhora do Rosário, escolhida como padroeira da freguesia. A primeira versão sobre a sua construção é atribuída ao Padre Manoel do Rosário, por volta de 1705. A segunda é a de que teria sido construída pelos Albernaz, bandeirantes paulistas que aqui descobriram ouro em 1720.
A partir de dezembro de 1825, quando o povoado foi elevado a Freguesia, a Capela passou a ser matriz. Mais tarde foi demolida.
Em 1812, o Padre José Antônio de Araújo e João Francisco da Costa Lage organizaram a Mesa da Irmandade de Nossa Senhora do Rosário. Sob a direção dos homens brancos, a Irmandade era formada por negros e escravos. Entre os irmãos havia o compromisso de prestar culto à Virgem do Rosário, sepultar os irmãos falecidos e rezar pela salvação de suas almas. Uma das formas da religiosidade popular se expressava nas bandas de Marujos, ainda hoje existentes na cidade.
Segundo informações contidas no livro de tombo da Igreja de Nossa Senhora do Rosário, Itabira se tornou paróquia, desmembrada de Santa Bárbara, aos 20 de dezembro de 1825, por alvará imperial. Era Bispo de Mariana Dom Frei José da Santíssima Trindade.
A matriz teve a sua construção iniciada em fins da década de trinta e concluída em 1848, sendo vigário o Cônego José Felicíssimo do Nascimento. Paredes de adobe, telhado colonial e duas torres: à esquerda, com o grande “Elias”, também chamado sino do Santíssimo Sacramento; à direita, os demais sinos, com tamanhos variados, mas bem menores que o Elias.
Com a criação da Diocese de Itabira-Coronel Fabriciano em 14 de junho de 1965, por Bula do Papa Paulo VI, e instalada a Diocese no dia 29 de dezembro daquele mesmo ano, a Matriz de Nossa Senhora do Rosário passou a se chamar Catedral Nossa Senhora do Rosário.
Em 1970, devido às fortes chuvas e condições precárias do telhado e rachaduras nas paredes, parte do templo ruiu, causando grande consternação no povo de Itabira. Tão logo se iniciou a construção de um novo templo. Idealizada como “uma Catedral para um novo tempo”, seu formato arredondado, apresenta a ideia de um grande abraço, que acolhe a todos. O templo não possui colunas, a fim de que nada impedisse o contato do presidente da celebração com o povo.
Por se tratar de uma construção nova, a nova Catedral de Itabira foi consagrada pelo Núncio Apostólico Dom Carlo Furno em 29 de dezembro de 1985, no vigésimo aniversário de instalação da Diocese.