Kościół został wybudowany w latach 1896–1900 w stylu neogotyckim. Projekt wykonał bytomianin prof. Heer. Jego wykonania podjęli się gliwiccy rzemieślnicy, dając wyraz swojego profesjonalizmu i kunsztu. Przepiękne wyposażenie wykonał Zakład Sztuki kościelnej Buhla z Wrocławia (między innymi ołtarz główny z drzewa sosnowego, dwa ołtarze boczne i drewnianą drogę krzyżową). Świątynia jest wyposażona w wyoskiej klasy organy.
Kościół pw. Świętych Apostołów Piotra i Pawła został podniesiony do godności katedry w 1992 roku, gdy papież Jan Paweł II erygował diecezję gliwicką. W świątyni znajdują się najlepsze na Górnym Śląsku organy firmy Rieger-Mocker, dlatego odbywają się w nim liczne recitale organowe i koncerty. Miasto Gliwice dofinansowuje prace konserwatorskie w zabytkowym kościele.