On peut penser que la première église épiscopale était établie à la place de la Madeleine, puis à celle de Saint-Pierre et au IVe siècle transférée sur les pentes de la colline à l’emplacement de la cathédrale Saint-Jean. A l’époque mérovingienne il devait y avoir ici plusieurs sanctuaires qui formaient un groupe épiscopal qui fut remplacé vers 825, sous les carolingiens par un seul grand édifice dédié à Saint Jean l’évangéliste.
St-Jean vue depuis la rue du PalaisRestaurée par l’archevêque Hugues 1er de Salins au XIe siècle, elle fut complètement rebâtie au XIIe. Après l’incendie de 1212 cet édifice roman fut restauré au courant du XIIIe siècle dans le style gothique. Son clocher s’effrondra en 1729 et fut reconstruit par l’architecte Nicolas Nicole en 1734. Le clocher, couvert à la comtoise, a été dessiné de sorte que son volume soit suffisant pour permettre le faste du cérémonial annuel de présentation d’un Saint Suaire. Il s’agit là du premier clocher de type comtois.
On peut admirer la cathédrale depuis la rue de la Convention, la rue du Chapitre et la rue du Palais.
Par une petite porte latérale rue de la Convention on accède à l’horloge astronomique.
La Cathédrale a été répertoriée aux Monuments Historiques en 1875.