Az 1968–1973 között végzett műemléki kutatás és régészeti feltárás tette lehetővé a sokszor átalakított-megújított, de falaiban a mai napig jelentős 11. századi és későbbi középkori maradványokat is megőrző épület részletes építéstörténetének megismerését. A kutatást az 1973–1975 között lezajlott felújítás követte. (Kutató Tóth Sándor, tervező: Erdei Ferenc; OMF) Legutóbb, az 2007 és 2010 közötti felújítás során a tető és a homlokzatok megújítására került sor, amely az épület 1970-es években kialakított megjelenésén lényeges pontokon nem változtatott, a munkákat kísérő feltárások során szereztünk tudomást a románkori keresztház korábban ismeretlen apszisáról. (Tervező: Potzner Ferenc, KÖZTI; kutatás Tóth Sándor és az ÁMRK munkatársai)

A veszprémi székesegyház középkori eredetű, a török kori pusztulás után az 1630-as években csak a használatbavételhez szükséges javításokat végeztek. Az 1720-as években Eszterházy Imre püspök nagyszabású építkezés során egységes barokk terv szerint építette újjá a székesegyházat, falképeit az évtized második felében Antonio Galli Bibiena olasz festő készíthette, az altemplom kifestésére csak a század közepén kerülhetett sor. Fokozatosan gazdagodott berendezése, Padányi Biró Márton püspök – aki a térre néző homlokzat bejárata elé a keskeny előcsarnokot is építtette és sírkápolnájává alakíttatta az altemplomból nyíló egyik mellékteret – püspöki széket, stallumot, és Szent Márton-oltárt állított. Koller Ignác püspök az első barokk főoltárt nagyszabású márványoltárral váltotta fel. A 18. század második felétől újabb mellékoltárokkal fokozatosan újították meg a liturgikus berendezést.

(Fotó: A székesegyház távlati képe nyugatról 1909-ben az átalakítás megkezdése előtt, Centenáriumi Album 62. tábla)

Az egyhajós, homlokzati toronypáros, emelt szentélyes kétemeletes sekrestyével, valamit a jórészt a kanonokok temetkezésre szolgáló kriptával ellátott templom így érte meg a 20. század elejét. Középkori eredetéről csak az altemplom és emelet főszentély nagyrészt megőrződött gótikus, 1400 körül épült tere, építészeti részletei árulkodtak. Középkori kőfaragványai közül a legkorábbi, 11. századi palmettások csoportjából egy, amelyet a püspöki palota udvarában álló kerti pad ülőkéjeként másodlagosan felhasználtak, valamint a várfalba láthatóan befalazott ún. Vetési-kő (az 1476-os évszámmal és antikvabetűs felirattal ellátott, későgótikus szerkesztési elvek szerint szerkesztett tagozat) volt ismert. A székesegyház északi oldalához csatlakozó Szent György-kápolnának csak helyét sejtették az azt megjelölő középkori írott források alapján.

(Fotó: A székesegyházi belső a szentély felé 1909-ben az átalakítás megkezdése előtt, Centenáriumi Album 14. tábla)

Az épület gyökeres átalakítására 1907–1910 között került sor. Célja az egyházmegyei központhoz méltó, a kor ízlésének is megfelelő, a püspökség középkori eredetét megjelenésével is kifejező épület kialakítása volt. Paradox módon éppen a jelentős bontásokkal járó átalakítás során kerültek napvilágra a barokk kori körbefalazások (köpenyezések) alól a középkori épületrészletek, pillérek, boltozatnyomok, kőfaragványok, nyílások.

(Fotó: A székesegyház átépítés közben a Szentháromságtér felől. Centenáriumi Album 75. tábla)

Mind a barokk, mind a középkori épületrészek, díszítmények nagy arányban áldozatul is estek az átépítésnek, csak kis részük került előbb-utóbb liturgikus használati tárgyként más templomokba, illetve valamely múzeumi gyűjteménybe, így az akkor nemrég alakult Veszprémi Múzeumba (a mai Laczkó Dezső Múzeum) néhány középkori kőfaragványon és a stáció stukkó-domborművein kívül a hosszház boltozati kifestésének részletei.

Az átvételi jegyzék kísérőlevele szövege:
„Nagyméltóságú Báró, Kegyelmes Püspök Úr! Szerencsém van a legmélyebb tisztelettel jelenteni, hogy Excellentiádnak kegyes intézkedése folytán a Veszprém Vármegyei Múzeum őrizetére bízott székesegyházi kőemlékeket a melléklet lajstrom szerint örök letét gyanánt átvettem. Nagyméltóságodnak, Kegyelmes Uramnak alázatos szolgája, Laczkó Dezső Múzeumigazgató. 1908.február 1.”

(Fotó: Részlet a Hornig Károly püspök által a Veszprémi Múzeumnak átadott műtárgyak listájából. VFL)

Az ekkor átadott 6 falképtöredék között a szakállas férfifej származhatott Szent István király, vagy valamelyik apostol ábrázolásából.
A falképekről készült felvételeken is érzékelhető némileg a festői kvalitás, azonban a templombelső megjelenéséről, a falképek stílusáról pontosabb fogalmat alkothatnánk az eredeti töredékeket látva. A hordozó vakolattal együtt leválasztott részletek azonban kiállításban eddig nem szerepeltek, restaurátori vizsgálatukról, vagy modern reprodukciójukról nincs tudomásunk.

(Fotó: Pál apostol, a székesegyház boltozati kifestésének apostolsorozatából, részlet a Centenáriumi Album 53. táblájáról)

A bontás előtti állapotot – a barokk és 19. századi részletekkel –, illetve magának a bontásnak a menetét dokumentálta Ádám Iván veszprémi kanonok, a munkálatok idején a székesegyházi Szent Mihály-plébánia plébánosa (1906–1916).
https://sematizmus.vefleveltar.hu/node/4526

Naplószerű helyszíni feljegyzéseit 1912-ben történeti- és forráskutatás gazdag eredményeivel kötetbe foglalva meg is jelentetett. Közreműködésével Becske Adolf veszprémi fényképész készített felvételeket egy reprezentatív emlékalbum számára.

A Veszprémi Főegyházmegyei Levéltár 2010-ben, a jelenlegi székesegyház építésének 100. évfordulójára emlékezve „Centenáriumi album” címmel kötetet adott ki, melynek döntő többségét az ún. „Ádám Iván-albumok” képanyaga alkotja. „A Veszprémi székesegyház a barokk korban I-II.” címet viselő, összesen 76 felvételt tartalmazó kötet most először kerül a szélesebb közönség elé, annál is inkább mert összesen 4 fűzött példány készítéséről van tudomásunk. Az eredeti albumokból a Szent Mihály plébánia Historia Domusa alapján egy-egy példány készült a püspöki, a káptalani, a szemináriumi és a plébániai könyvtár részére. Napjainkban egy fűzött példány található a Veszprémi Érseki Könyvtárban, egy fűzött és egy lapokból álló a Laczkó Dezső Múzeum könyvtárában (illetve Adattárában), az Album első kötete a veszprémi Szent Mihály-plébánián, és egy példányt őriz a Kulturális Örökségvédelmi Hivatal (ma gyűjteményeinek utódja az MMA-MDK) (A plébániai második kötet hollétéről nincs tudomásunk.)

Könyvünk a veszprémi Érseki Könyvtár tulajdonában lévő albumok képeit tartalmazza. A vaskos, 39 x 35 x 7 cm méretű kötetek anyagát csak annyiban szerkesztettük át, hogy kiadványunk méretének megfeleljen (...) A képek tartalomjegyzékénél a nyilvánvaló sajtóhibák javításával az eredeti, az Ádám Iván által összeállított jegyzéket használtuk fel, amelyek (...) külön lapokat foglalnak el a kötetekben. Az eredeti album borítójának közlésével az egykor díszes kiállítású, aranyozott koptatókkal megerősített kötetek igényességét kívántuk illusztrálni.” (részletek a szerkesztői előszóból)

A 118. oldalas kötet az album képanyagán kívül rövid történeti összefoglalót tartalmaz, melyet a korabeli sajtóból válogatott részletek és néhány egykorú képi és szöveges dokumentum egészít ki.