In 1254 werd de eerste steen gelegd van de gotische Domkerk. De nieuwe kerk moest de elfde-eeuwse romaanse kathedraal van bisschop Adelbold vervangen. Om de kerk tijdens de bouw zo goed mogelijk te kunnen blijven gebruiken, werd er voor gekozen de plattegrond van de nieuwe kathedraal vrijwel hetzelfde te laten zijn als die van de romaanse. Op die manier konden oude en nieuwe delen van de kerk tijdens de bouw vrij eenvoudig met elkaar worden verbonden. De nieuwe kathedraal werd door het Domkapittel in eigen beheer gebouwd. De kosten ervan werden grotendeels gefinancierd met aflatenhandel. Dat leverde een vrij continue maar niet al te grote geldstroom op, waar de grootte van het bouwbedrijf van de Dom, de zogeheten Domfabriek, op werd aangepast.
Terwijl de bouw van het koor nog niet eens halverwege was, werd in 1321 de eerste steen gelegd van de Domtoren die aan de westzijde van de kathedraal moest verrijzen. De toren was een machtssymbool van het kapittel en zou ongeveer 126 meter hoog worden. Door constructieve problemen werd het ontwerp tijdens de bouw echter aangepast tot een toren van ongeveer 112 meter.
Na de voltooiing van de Domtoren in 1382, werd er verder gewerkt aan het koor dat omstreeks 1410 klaar was. Daarna volgde het transept (1480) en het schip, dat in 1517 - op de overwelving na - voltooid werd. Tussen 1519 en 1525 vond de eerste restauratie van de Domtoren plaats, maar toen dat werk gedaan was, bleek door toedoen van Maarten Luther de aflatenhandel te zijn ingestort. Het gevolg was dat er geen geld meer binnenkwam om het schip verder af te maken. De overwelving met de daarbij benodigde luchtbogen bleef achterwege, wat overigens weinig afdeed aan de stevigheid van het gebouw.
Na de Reformatie van 1580 bleef de Dom eigendom van het protestants geworden Domkapittel. Aanvankelijk werden Domkerk en Domtoren goed onderhouden, maar dat veranderde na het Rampjaar 1672 toen de Franse bezetter van de stad veel geld opeiste. Het kapittel hield onvoldoende geld over voor het onderhoudswerk.
In 1674 verwoestte een tornado het schip van de Dom. Er was geen geld om de schade te herstellen. Om het dichtzetten van het overgebleven deel van de kerk te kunnen financieren, werden er natuursteen en andere materialen van het ingestorte schip verkocht. De ruïne werd vervolgens met een muur van de buitenwereld afgesloten. In 1826 werd de schipruïne opgeruimd en ontstond het huidige Domplein, dat in 1912 die naam kreeg.
