L'histoire commence avec l'évêque Lo Kuang, qui devint en 1961 le premier évêque du diocèse de Tainan nouvellement créé. Un diocèse a besoin d'une cathédrale, et il entreprit d'en construire une sur la route Kaishan. Selon un récit, il acheta l'ancienne résidence d'un ancien maire de Tainan, Ye Tinggui, et la reconstruisit. L'histoire propre au diocèse indique que les travaux commencèrent en 1963, face au sanctuaire de Koxinga. La chronologie est rapide. La première pierre fut posée le 31 mai 1963, et les travaux de construction commencèrent au milieu du mois d'août. Le site couvre 340 ping, une unité traditionnelle taïwanaise de superficie. Le 19 mars 1964, la nouvelle église fut achevée, et le représentant pontifical auprès de la République de Chine la bénit et lui donna son nom. Le choix du style fut délibéré. L'évêque Lo considérait Tainan comme une ville incarnant la culture chinoise, et il voulait une église qui s'adresse à ses voisins dans un langage architectural familier. Le but, selon la description qui en a été faite, était le dialogue, et, par son intermédiaire, la compréhension et la confiance. La cathédrale est souvent décrite comme la première église catholique de Taïwan à adopter une architecture de style chinois.