Do 1818 roku sandomierska katedra pod wezwaniem Narodzenia Najświętszej Marii Panny była kościołem kolegiackim. Jej początki, jeszcze jako świątyni romańskiej, sięgają pierwszych lat XII stulecia; jako fundatora wymienia się tu Bolesława Krzywoustego. Pierwszym źródłowym potwierdzeniem istnienia w Sandomierzu kościoła jest pochodząca z 1148 roku bulla papieża Eugeniusza II. Jednak konsekracja nastąpiła dopiero w 1186 roku – dokonał jej arcybiskup gnieźnieński Piotr w obecności księcia Kazimierza Sprawiedliwego, który pięć lat później „podniósł kościół do godności kolegiaty”. Nadając nowej kolegiacie także bogate uposażenia. Warto wiedzieć, że jednym z kanoników tamtych czasów był Wincenty Kadłubek, będący też prepozytem kościoła i założycielem kolegiackiej szkoły.
Romańska kolegiata historię miała krótką, choć burzliwą, a nawet tragiczną. Najazdy Mongołów – w roku 1241, a później w 1260, które przeszły przez Sandomierz, nie oszczędziły świątyni. Podczas pierwszego najazdu ograbiono ją, podczas następnego w jej murach dokonano rzezi schronionych tam mieszkańców. Naoczny świadek, autor tak zwanej Kroniki Wołyńskiej pisał, że: „...krew mordowanych płynęła ze wzgórza do Wisły…”. Aby uczcić pamięć zamordowanych i usankcjonować rosnący wśród wiernych kult, papież nadał świątyni w 1296 roku prawo udzielania odpustów. Wiek XIV także zaczął się dla kolegiaty niepomyślnie – za sprzyjanie Łokietkowi miasto, w tym również kolegiata, zostały złupione przez najemne wojska krakowskiego biskupa Muskaty.
Pomyślniejsze czasy nastały dopiero w okresie panowania Kazimierza Wielkiego, który zrujnowaną kolegiatę romańską zastąpił nową, gotycką budowlą. Dwaj nasi najwybitniejsi ówcześni kronikarze: Jan Długosz i Janko z Czarnkowa zgodnie uznają, że królewska fundacja posiadała wyraźny związek z niechlubną dla naszego władcy sprawą utopienia kanonika Baryczki. Budowle datuje się na lata 1360 – 82 (w roku 1382 uroczystej konsekracji dokonał krakowski biskup Jan Radlica, o czym wiadomo z notatki zapisanej na jednej z kart mszału pochodzącego z bogatych zbiorów kapituły).
Powstał wówczas trzynawowy, halowy korpus posiadający pięć przęseł oraz trójprzęsłowe prezbiterium, którego trójboczne zamknięcie jest prawdopodobnie o kilkadziesiąt lat późniejsze. Każdą nawę korpusu nakrywał osobny dach. Wnętrze jest niezbyt wysokie, ale posiada harmonijne proporcje; nawy rozdzielone są kamiennymi filarami o kwadratowym przekroju. Nakrycie stanowią krzyżowe sklepienia z żebrami spływającymi na służki, nadwieszone przy ścianach i filarach. Głowice służek, gzymsy oraz ościeża głównego portalu posiadają bogatą dekorację rzeźbiarską o naturalistycznych motywach roślinnych i zwierzęcych. Zworniki sklepień ozdabiają herby poszczególnych ziem Królestwa, a na jednym z nich uwidoczniono wizerunek króla – fundatora.