В XII веке началось его строительство. Первый храм на месте собора построен в 1137—1147 годах. В 1137 году маркграф Леопольд IV совместно с Регинмаром, епископом Пассау, построили первую церковь в 1147 году в романском стиле. В 1230—1245 годах в западном направлении она была расширена; с тех пор сохранилась западная («романская») стена собора с порталом и двумя башнями, позже перестроенные в готическом стиле. В 1258 году первая церковь сгорела. В 1263 году построили вторую церковь, также в романском стиле; в связи с этим ежегодно, 23 апреля, проходит в соборе торжественная церемония в честь его освящения. Сам собор был построен в XIII—XV веках и приобрёл современный вид к 1511 году.
В настоящее время собор св. Стефана представляет собой одно из самых выдающихся готических зданий в мире. В длину собор составляет 107,2 м и 34,2 м - в ширину. Самая высокая из его башен – южная, высотой в 136,44 м. Стоит преодолеть 343 ступеней лестницы, ведущей на вершину южной башни, как открывается шикарная панорама на окрестности Вены.
Всего собор имеет 13 колоколов. Самый известный из них – Пуммерин (нем. Pummerin) – располагается на северной башне высотой в 68,3 м. Обычно под его звон встречают новогоднюю ночь. На крыше собора развевается герб Вены и Австрии.
Внутренний интерьер собора выполнен в стиле барокко и в течение веков он постоянно изменялся.
Помимо многочисленных бесценных алтарей и капелл могут также произвести впечатление сокровища собора - сделанные из золота, драгоценных камней и украшенные реликвиями, дарами, литургическими текстами, а также книгами. Также в стенах собора нашел свое последнее пристанище кайзер Фридрих III. Он был похоронен во впечатляющем мраморном саркофаге. Только крышка надгробного памятника весит 8 тонн. В катакомбах собора похоронен также герцог Рудольф IV, который в 1359 году заложил первый камень для постройки собора в готическом стиле. Кроме того, в катакомбах покоятся останки венских кардиналов и епископов.
В конце Второй мировой войны в апреле 1945 года благодаря мужеству советских воинов удалось сохранить собор в первозданном виде. Его заминировали нацисты и хотели уничтожить, но благодаря десантникам 3 украинского фронта его удалось разминировать.
Что касается культурных мероприятий, то ежегодно в соборе проводится пасхальный и рождественский концерты.