Sie ist die sechstgrößte Kathedrale der Welt und die zweitgrößte Amerikas. Nach einer Bauphase von 83 Jahren, die am 29. September 1907 begann, wurde die bischöfliche Kirche fertiggestellt. In ihrer vollständigen Ausstattung wurde sie jedoch erst 1990 von Georg Bush eingeweiht.
Obwohl in den der Einweihung vorausgehenden Jahren bereits bedeutende Zeremonien stattfanden, waren noch nicht alle Kapellen fertiggestellt. Außerdem hat die Kathedrale während eines Erdbebens im Jahre 2011 schwere Schäden erlitten und wurde gerade erst restauriert.
Vier Architekten haben im Lauf der Zeit an ihrer Realisierung gearbeitet. Das ursprüngliche Projekt im neogotischen Stil geht auf George Frederick Bodley zurück, während der Landschaftsmaler Frederick Law Olmsted den Bereich um den Hauptaltar und das Presbyterium zeichnete. Nach Bodleys Tod 1907 führte einer seiner Mitarbeiter einige Überarbeitungen an der Originalzeichnung durch, doch während des Ersten Weltkrieges wurden die Arbeiten unterbrochen. Wiederaufgenommen wurden sie von einem New Yorker Architektenbüro, das den Bau vollendete, indem es die ursprüngliche Idee beibehielt, inklusive des zusätzlichen dritten Turms und des Anbaus an der großen Westfassade.
In der National Cathedral fanden bereits zahlreiche öffentliche Zeremonien statt, inklusive Trauerfeiern von drei US-Präsidenten, darunter die von Ronald Reagan, und Gottesdienste zum Andenken an große Persönlichkeiten wie den Astronauten Neil Armstrong, den ersten Menschen auf dem Mond, und den südafrikanischen Präsidenten Nelson Mandela.
Neben anderen kamen Franklin Delano Roosevelt, Barack Obama und Donald Trump nach der Verleihung ihres Präsidentenmandats hierher zum Beten.
Von der Kanzel dieser prächtigen Kathedrale hielt am 31. März 1968, wenige Tage vor seiner Ermordung, Rev. Martin Luther King, Jr. seine letzte Sonntagspredigt an die Gläubigen.
Und noch eine Kuriosität: Philip Hubert Frohman, der letzte Architekt, der zur Beendigung der Arbeiten beitrug, war ein wahres Wunderkind. Sein erstes Haus zeichnete er im Alter von 14 Jahren und mit 16 schloss er sein Architekturstudium ab.