Siendo Obispo de Santiago el fraile Diego de Medellín, fundó la Parroquia de Rancagua, con el nombre de “La Santa Cruz” en 1550, desmembrada de la Parroquia El Sagrario de Santiago, con el fin de nombrarla doctrina como medio de evangelización y para poder administrar los sacramentos. Puso a un sacerdote doctrinero encargado de instruir a los indígenas y para asistir a los Españoles colonos. El primer cura doctrinero del que se tiene información es don Hernando de Jesús (1578 - 1581).
La Iglesia Catedral de Rancagua, es el principal templo de la Diócesis de esta ciudad, la encontramos en pleno corazón de Rancagua frente a la histórica plaza de los Héroes, donde se libró la Batalla del 1814. El desastre de Rancagua fue el triste destino de un grupo de nuestros compatriotas, que prepararon una nueva página de nuestra historia logrando la liberación de nuestra Patria. El primer templo fue deteriorándose con el tiempo y quedó en malas condiciones, a raíz de la Batalla. El 30 de agosto de 1854 se nombró una comisión para construir una nueva Iglesia.
Los trabajos se iniciaron en tiempo del entonces párroco Francisco Troncoso (1861 – 1864), basándose en los planos del arquitecto Juan Herbage (1861). Completó el proyecto don Eusebio Celli, diseñando el trazado de las torres, las que fueron levantadas en 1937.
