1185 wurden der Dom und die benachbarten Gebäude durch eine verheerende Feuersbrunst fast vollständig zerstört. Trotz aller Verwüstungen denkt man zunächst nicht an einem Abriss der übriggebliebenen Trümmer, sondern richtet den Dom zur Feier der Liturgie notdürftig her. Wann das Domkapitel und der Bischof den Entschluss fassten, ein neues Kirchengebäude zu errichten, ist nicht genau überliefert. Doch nimmt man an, dass schon ab 1190 die ersten Bauarbeiten unter Bischof Timo und Bischof Otto II. begannen.
Von der Architekturgestalt orientierte man sich an den Heinrichsdom: dreischiffig, flache Decke, westliches Querhaus, zwei Chöre. Aber er sollte doch um einiges größer werden als der vorherige Dom. Begonnen wurde er mit dem Ostchor, dem Georgschor, der noch in der romanischen Formensprache verwurzelt ist. Im Laufe der Jahre kamen verstärkt die gotische Bauelemente im Westteil mit dem Peterschor zu tragen. Nun kam auch der Gedanke auf, statt zwei Türme vier zu errichten. Auch im Inneren des Domes wird eine Entwicklung in den Bauformen und der Bauzier von der Romanik zur Gotik sichtbar und ist besonders deutlich in den Skulpturen zu sehen. Durch die durchgeführten Planungsänderungen wurde letztlich aus einer flachgedeckten Basilika ein gotisches Kirchengebäude. Unter Bischof Ekbert von Andechs-Meranien, der als großer Förderer des Dombaus gilt, wird der Dom am 6. Mai 1237 feierlich eingeweiht.
An der Raumschale und der Anlage des Domes hat es seit dem nur geringfügige Änderungen gegeben, wie beispielsweise die Erhöhung der Osttürme oder die Gestaltung der westlichen Turmhelme.
