Angelsächsisch
Das erste christliche Gebäude an diesem Ort wurde von Etheldreda, der Tochter des Königs von East Anglia, gegründet. 673 errichtete und regierte sie ein Kloster in Ely, und als sie starb, wurde dort zu ihrem Gedenken ein Schrein errichtet.
Norman
Die Kathedrale des Abtes Simeon
Die heutige Kathedrale wurde 1083 von Abt Simeon (1082-1094) gegründet. Die angelsächsische Kirche wurde abgerissen, aber einige ihrer Reliquien, wie die Überreste ihrer Wohltäter, wurden in die Kathedrale gebracht. Die Hauptquerschiffe, die das Kirchenschiff unter einem zentralen Turm durchqueren, wurden schon früh gebaut und sind der älteste erhaltene Teil der Kathedrale. Die Bauarbeiten wurden während des gesamten 12. Jahrhunderts fortgesetzt. Die westlichen Querschiffe und der Turm wurden in einem üppigen romanischen Stil mit einer reichen Verzierung aus sich kreuzenden Bögen und komplexen Leisten fertiggestellt.
Frühgotische Elemente
Unter Bischof Eustace (1198-1215) wurde eine "galiläische" Vorhalle im Stil der frühen englischen Gotik hinzugefügt. Es handelte sich ursprünglich um einen zweistöckigen Bau, in dem sich liturgische Prozessionen vor dem Betreten des Kirchenschiffs versammeln konnten. Im 18. Jahrhundert wurde sie zu einem einzigen gewölbten Raum geöffnet. Mehrere Details seiner Dekoration, insbesondere die "Synkopbögen" und die Verwendung von Purbeck-Marmorschäften, spiegeln den Einfluss des einige Jahre zuvor errichteten St. Hugh's Choir in der Kathedrale von Lincoln wider.
Die Arbeiten an einem neuen östlichen Ende begannen 1234, wobei der kurze normannische Chor durch eine viel größere Struktur mit 10 Jochen ersetzt wurde. Der Chor von Northwold, der um 1252 fertiggestellt wurde, übernahm einige der stilistischen Elemente, die bereits in der galiläischen Vorhalle verwendet wurden.
Später
Während der Auflösung der Klöster durch Heinrich VIII. wurde das Kloster Ely 1539 aufgelöst. Ely litt weniger als viele andere Klöster, aber dennoch wurden Statuen zusammen mit Schnitzereien und Glasmalereien zerstört. Das Heiligtum der heiligen Etheldreda wurde zerstört.
Die Kathedrale wurde 1541 mit einem Kapitel von acht Kanonikern neu gegründet, ebenso wie die Königsschule. Robert Steward, der letzte Prior des Klosters, wurde der erste Dekan.