Im Zuge der Bistumsgründung erfolgten Gründungen mehrerer Klöster in der Stadt, z. B. auch die des Benediktinerklosters St. Stephan. Nach der Legende hat die Hl. Kunigunde den Bau bezahlt, wie es das Relief am Kaisergrab erzählt. Die Kirche wurde 1020 von Papst Benedikt VIII geweiht – die erste Weihe einer Kirche durch einen Papst nördlich der Alpen. Von ihr ist nichts mehr erhalten. Der älteste Teil der jetzigen Kirche ist der Turm aus dem 13. Jahrhundert.
Ein 1626 von Giovanni Bonalino mit dem Chor begonnener Neubau konnte wegen des Dreißigjährigen Krieges zunächst nicht vollendet werden. Erst als die Kriegsfolgen überwunden waren, konnte 1677 Antonio Petrini mit der Fortführung beauftragt werden.
Nach der Säkularisation diente die Kirche als Gemüselager. Durch die napoleonischen Umstellungen wurde jedoch Würzburg, der bisherige Sitz der evangelischen Verwaltung, toskanisch, also zum Ausland. Man mußte umziehen und entschied sich für Bamberg. Dort wurde dann aber auch eine evangelische Kirche gebraucht – man erhielt die Stephanskirche. 1808 wurde also die säkularisierte und eines Teils ihrer Ausstattung beraubte Kirche der evangelischen Gemeinde Bambergs zur Verfügung gestellt. Heute ist sie Bambergs evangelische Hauptkirche. Der prächtige Orgelprospekt von St. Stephan Bamberg, 1695 durch den Stiftsdekan Johann Werner Schnaz gestiftet, ist eine Schöpfung von Johann Georg Götz.
Die seitlich angebaute Loge hat auch ihre eigene Geschichte. Als ein Besuch der preußischen Kronprinzessin Marie anstand, musste ein abgetrennter Raum für ihren Gottesdienstbesuch geschaffen werden, also baute man schnellstmöglich eine Loge in die Kirche ein – der eigens angefertigte Stuhl ist heute noch zu bewundern.
Im großen Chor sind unter anderem die Statuen Heinrichs (mit dem Dom), Kunigundes (mit der alten Stephanskirche) und Bischof Ottos zu sehen.
