Cagliari ist die wichtigste Stadt Sardiniens. Ein Drittel der sardischen Bevölkerung lebt auf seinem Gebiet. Es wurde zwischen dem 8. und 7. Jahrhundert vor Christus von den Phöniziern gegründet und erlebte wichtige Besatzungsperioden in der punischen, römischen, byzantinischen und gerichtlichen Zeit. Im 14. Jahrhundert wurde es zur Hauptstadt des Königreichs Sardinien. Es wurde von den Aragonesern an die Spanier und dann an die Piemonteser weitergegeben und bewahrt bedeutende monumentale Spuren seiner Vergangenheit. Dazu gehören die alten Türme und Mauern, die Castello umgeben, und zu denen auch die Kathedrale gehört, der Santa Maria als Besitzerin und Schutzpatronin Santa Cecilia gehört.
1217 erhielt der pisanische Adlige Lamberto Visconti als Schenkung von der Richterin Benedetta aus Cagliari den Hügel, auf dem eine befestigte Zitadelle errichtet wurde, das „Castellum Castris de Callari“.
Die Kirche des Schlosses, die Santa Maria geweiht ist, ist seit 1255 urkundlich belegt. Dank der Beschreibungen aus dem 17. Jahrhundert ist es möglich, das mittelalterliche Gebäude mit einem durch Säulen in drei Schiffe unterteilten Raum, einer halbrunden Apsis und einem Holzdach zurückzugeben.
1258 übernahmen die Pisaner die Kontrolle über den Hof von Cagliari, nachdem sie die Hauptstadt Santa Igia erobert hatten. Die Kirche hatte die Heilige Cäcilia als Schutzpatronin und nahm den Rang einer Kathedrale an. Zwischen Ende des 13. und Anfang des 14. Jahrhunderts wurden Erweiterungsarbeiten durchgeführt, wobei ein großes Querschiff und eine rechteckige Apsis errichtet wurden.
Vom pisanischen Grundriss sind erhalten geblieben: der viereckige Glockenturm, die Gegenfassade, die Umfassungsmauern des Querschiffs und die zweite Kapelle südlich der Apsis mit quadratischem Grundriss und Kreuzgewölbe. An der Fassade sind am Mittelportal der Auspuffbogen erhalten (obwohl restauriert) und im Inneren der Lünette der bogenförmige Sturz (Mitte des 13. Jahrhunderts). Im N-Kopf des Querschiffs ist das Portal mit nackten Marmorskulpturen geschmückt, während das Portal des S-Kopfes mit einem spätrömischen Sarkophag zur Wiederverwendung und einer Madonna mit Kind, einer pisanischen Skulptur aus dem frühen 14. Jahrhundert, versehen ist.
Im Jahr 1326 nahmen die Aragoneser, nachdem sie die Pisaner besiegt hatten, die Burg endgültig in Besitz und vervollständigten die Erweiterung des Querschiffs. Heute ist die zweite Kapelle links von der Apsis mit halbochteckigem Grundriss und doldenförmigem Gewölbe noch von ihrer Intervention übrig.
Während des 15. und 16. Jahrhunderts wurden entlang des Querschiffs und zwischen den Strebepfeilern der Seitenschiffe weitere Kapellen errichtet, von denen an den Außenseiten einige Rosoncini erhalten sind. Gleichzeitig wurden an den Seiten des Presbyteriums Sakristezimmer angebaut.
Zwischen 1615 und 1617 wurde das Presbyterium errichtet, um die sogenannte „Krypta der Märtyrer“ zu errichten, in der die Reliquien der angeblichen sardischen Märtyrer aufbewahrt wurden, die in jenen Jahren im Bereich der Basilika San Saturnino gefunden wurden. Das Heiligtum, das über zwei Treppen an den Seiten des Presbyteriums zugänglich ist, ist in drei Räume unterteilt: der größte, mittlere, gewölbt mit einem niedrigen Fass; die beiden kleineren, sind teilweise mit einem Kreuz bedeckt und teilweise mit einem kaputten Fass gewölbt.
1669 wurde beschlossen, mit den Restaurierungs- und Erweiterungsarbeiten fortzufahren, und zwar in einer dem Barock entsprechenden Weise. Die Baustelle wurde von Domenico Spotorno und für kurze Zeit vom Architekten Solaro geleitet. Die Arbeiten umfassten die Erweiterung des Mittelschiffs und den Ersatz der sieben Trennwände durch stabile Pfeiler, die das neue, höhere Tonnendach des Mittelschiffs und des Querschiffs tragen sollten; an der Kreuzung eine hohe Kuppel auf einer Trommel. Zwischen 1702 und 1704 wurde die Fassade nach einem Entwurf von Pietro Fossati erbaut; 1771-72 wurde sie vom ligurischen Marmorbauer G.B. Aschero nach Zeichnungen und Berechnungen des Architekten Viana, der auch die Arbeiten leitete, restauriert und teilweise verändert.
1902 wurde unter der Leitung des Ingenieurs Scano die Barockfassade in der vergeblichen Hoffnung, sie unter der mittelalterlichen zu finden, demontiert. Erst 1925 wurde nach einem Entwurf des Architekten Giarrizzo eine neue im „romanischen Stil von Lucca“ wieder aufgebaut.

Studiengeschichte
Die Kirche ist Gegenstand kurzer Informationsblätter in den Bänden der Reihe „Kunstgeschichte Sardiniens“ zu den Themen Romanik (1993), Spätgotik und Renaissance (1994), spätes 17. Jahrhundert und Purismus (1992).

Bibliographie von
G. Spano, Führer durch die Stadt Cagliari und Umgebung, Cagliari, Timon, 1861;
M. Pintus, „Die Kathedrale“, in den historischen Vierteln von Cagliari. Castello, Cagliari, 1985;
S. Naitza, Architektur vom späten 17. Jahrhundert bis zum puristischen Klassizismus. Nuoro, Ilisso, 1992, Blatt 1;
R. Coroneo, Romanische Architektur von der Mitte der tausend bis Anfang 300, Nuoro, Ilisso, 1993, Blatt 96;
A. Sari, „Die Architektur des siebzehnten Jahrhunderts“, in der sardischen Gesellschaft im spanischen Zeitalter, herausgegeben von F. Manconi, Quart, Regionalrat von Sardinien, 1993;
A. Ingegno, Geschichte der Restaurierung von Monumente auf Sardinien von 1892 bis 1953, Oristano, S'Alvure, 1993; F. Segni Pulvirenti - A. Sari, Renaissance der Spätgotik und Flush Architecture. Nuoro, Ilisso, 1994, Blatt 2, 38, 62;
G. Cavallo, „Ein lombardischer Künstler auf Sardinien. Giulio Aprile — Meister der Malerei und Architektur — Bildhauer, Marmorarbeiter und Architekt“, in Studien zu Ehren von Msgr. Antioco Piseddu, Cagliari, Zonza, 2002;
I. Farci, „Meistermurmeln aus Ligurien und Lombarden, die von der Mitte des achtzehnten Jahrhunderts bis in die ersten Jahrzehnte des 19. Jahrhunderts auf Sardinien tätig waren“, in Quaderni Oristanesi, 51-52, 2004.