Tartu toomkirik on kõige suurem keskaegne kirik Eestis ja Lätis. Vaieldamatult uhkem katedraal, kui Riia toomkirik. Tõenäoliselt alustati esialgse toomkiriku rajamist umbes 1225. aasta paiku. Läbi nende kolme sajandi, mil hoone oli kasutusel kirikuna, laiendati seda pidevalt. Põhiosas sai see valmis 14. sajandi jooksul, viimased olulised ümberehitused toimusid 15. ja 16. sajandi vahetusel.

1582. aastal Tartu hõivanud poolakad ja linna külastanud jesuiidid pidasid siinset toomkirikut ilusamaks, kui ühtki teist sakraalhoonet Rzeczpospolitas. Selleks ajaks oli kirik aga juba lagunemas. Viimased missad peeti Tartu katedraalis arvatavasti 1565. aastal, kuna siis küüditati viimased Tartusse jäänud toomkiriku vaimulikud ("toompapid") Venemaale.

Luterlikke jumalateenistusi pole seal kunagi peetud – ehkki rootslastel 17. sajandi alguses selliseid plaane oli. Niisiis oli toomkirik kogu selle aja, mil teda sakraalhoonena kasutati, katoliku kirik. Matusepaigana kasutati ajapikku üha enam lagunevat toomkirikut ja selle ümbrust aga vähemalt kuni Põhjasõjani. Viimati nimetatud sõja tagajärjel jäi kirik arvatavasti ka lõplikult varemetesse.

Mihkel Mäesalu ja Madis Maasing kirjutavad Tartu toomkiriku ajaloost pikemalt 2018. aastal ilmunud teoses "Tartu toomkirik. Katedraal. Raamatukogu. Muuseum". Raamat koondab toomkiriku uurijate uurimistulemusi ja annab ülevaate hoone kaheksa sajandi pikkusest ajaloost.