La Catedral de la Merced de Huelva fue elevada a tal categoría cuando se constituyó la diócesis de Huelva en 1953.
Este edificio fue anteriormente la iglesia del Convento de la Merced. Dicho Convento de la Merced fue fundado en 1605 y la iglesia se inició un año más tarde y fue finalizada en 1616.
El convento de la Merced fue levantado por orden de Alonso Pérez de Guzmán, VIII duque de Medina Sidonia y señor de Huelva en esta época. La iglesia, actual catedral de Huelva, servía de capilla para los cultos del convento de los Mercedarios Descalzos, y fue fundado en 1605.
Sufrió dos importantes terremotos en 1755 y 1765 por lo que hubo de reconstruirse a partir de 1775 y desde entonces padeció un largo periodo de vicisitudes y lento progreso, en parte por ciertos hechos históricos y porque tras la Desamortización de Mendizábal el convento fue empleado para los más diversos usos.
La estructura original duró apenas un siglo, debido a que la ruina amenazaba el conjunto ya en 1714 y el terremoto de Lisboa de 1755 resintió la edificación de manera grave, dejando destruida la capilla de San Cayetano. A pesar de ello, el siguiente seísmo en 1765 fue el que terminó de afectar gravemente a la Iglesia y Convento de La Merced, siendo necesaria una reforma integral. A finales del siglo XVIII, bajo proyecto de Pedro de Silva, ya en puro estilo barroco, se erigió el nuevo templo, encargándose de las obras Ambrosio de Figueroa y a su muerte en 1775, las continúa Francisco Díaz Pinto. Esta reforma que conformaría el aspecto actual de la Iglesia de la Merced duró hasta bien entrado el siglo XIX.
Los principales trabas en la larga reforma de la iglesia fueron la invasión napoleónica de Huelva de 1811, la supresión de los señoríos en 1811 (ya que seguía vinculado a la Casa de Medina Sidonia) y la supresión de las comunidades religiosas masculinas por el ministro Mendizábal en 1835. La desamortización de Mendizábal (1835), al igual que en otros inmuebles de la Iglesia en España, provocó que el convento de La Merced pasara a manos públicas, en este caso la Diputación provincial. Este organismo fue el encargado de impulsar la reanudación de las obras en La Merced. La iglesia siguió abierta al culto y el convento sirvió como instalaciones militares desde 1844. Posteriormente a partir de 1861 el antiguo convento cambió de uso y alojó a un Instituto de Segunda Enseñanza y Escuela Normal de Maestros. También ha albergado la sede de la Diputación y del Instituto General Técnico y ha servido como Hospital Provincial, alzando para este uso sanitario un tercer piso en 1957. Actualmente es la Facultad de Ciencias Empresariales de la Universidad de Huelva.
El 22 de agosto de 1877, la Diputación Provincial de Huelva concluyó la restauración de todo el histórico edificio. En la última década del siglo XIX se llevan a cabo retoques y se concluye así el proyecto decorativo del interior, manteniendo el estilo barroco como predominante del conjunto. En 1915, ante el problema de la falta de campanas que convocasen a los actos litúrgicos, se levantaron sobre las inacabadas torres laterales de la fachada principal, las actuales espadañas de doble cuerpo de inspiración colonial.
En 1953 con la creación de la nueva diócesis onubense se elige la iglesia parroquial de La Merced como nueva catedral, lo que conllevaría la adaptación del presbiterio para las nuevas necesidades litúrgicas.
El 28 de febrero de 1969 un nuevo terremoto azotó la zona (con este son tres los que dañan la estructura del edificio) y volvió a ser clausurada para una necesaria restauración, bajo la dirección del arquitecto Rafael Manzano, finalizando en 1977 las obras. Para su protección, el 12 de marzo de 1970 fue firmado el decreto de declaración de la ya catedral de La Merced como Monumento Histórico Artístico.
En lo referente al edificio, podemos destacar de su fachada exterior que la portada es de estilo barroco. Construida en ladrillo revocado, está organizada en tres cuerpos individualizados por cornisas. El inferior en que se enmarca el portón de entrada de medio punto, sirve como zócalo. La parte central está concebida a modo de gran retablo con hornacinas, que fueron enriquecidas en 1978 con las esculturas, en barro cocido, de la Virgen de la Merced, San Leandro, San Walabonso, Santa María y el Beato Vicente de San José, obras realizadas por Antonio León Ortega.
Los laterales se decoran con pilastras que enmarcan el conjunto estilizando su estética. Una balaustrada sobre la cornisa divisoria corona el tramo central. La parte superior rematada con espadañas para las campañas sobresale del edificio. Otras iglesias de la provincia de Huelva basaron su diseño en la fachada de La Merced. El estilo de iglesias como La Merced sirvió para configurar en Latinoamérica el barroco colonial.
En cuanto al interior, el templo original renacentista construido en el siglo XVII por las sucesivas reformas fue convirtiéndose en iglesia de planta de salón de corte basilical de tres naves de cinco tramos separadas por arcos de medio punto y crucero central. De su decoración destaca la Virgen con el Niño realizada por Juan Martínez Montañés y que preside el altar mayor, así como el Cristo de Jerusalén. Su vinculación a la Casa de los Guzmán queda patente en el panteón familiar de los condes de Niebla (título dependiente del ducado de Medina Sidonia), que alberga la iglesia.
Los soportes son pilares cruciformes con pilastras adosadas de capiteles corintios. La bóveda central es de medio cañón con lunetos y las de las laterales de arista. La cabecera es plana y en el crucero hay una cúpula semiesférica apoyada sobre pechinas con decoración de pinturas. Esta cúpula se corona con elegante tambor y airosa linterna.
Contiguo al templo se encuentra el antiguo convento de La Merced, hoy sede de la Universidad de Huelva, totalmente remodelado a lo largo del siglo XX.