W 1504 roku dawny skarbiec książęcy przy katedrze zamieniono na kapitularz.
Katedra renesansowa z XVI wieku W wyniku pożaru w 1531 doszło do zawalenie się lewej nawy kościoła wraz ze sklepieniem, oraz stropu prezbiterium. W 1531 bp Andrzej Krzycki postanowił wznieść nową świątynię. W latach 1531–1535 zbudowano od fundamentów trójnawową orientowaną bazylikę katedralną w stylu renesansowym z kopułą. Prace prowadził warsztat włoski wg projektu Bernardinusa de Gianotisa, Rzymianina. Do budowy ścian użyto częściowo granitowych ciosów pochodzących z romańskiej katedry. Prace wykończeniowe trwały jeszcze potem przez kilkanaście lat. Dokonano również koniecznych napraw i uzupełnień. Zachowano dawną strukturę przestrzenną bazyliki z transeptem, ale uzupełniono ją nowymi elementami i formami włoskiego odrodzenia. Nie wzniesiono przewidzianej w umowie wieży-dzwonnicy. Autorami byli włoscy budowniczowie pracujący przedtem dla króla Zygmunta na Wawelu – Bernardinus de Gianotis, Giovanni Cini ze Sieny i Filip z Fiesole. W 1537 roku wzmiankowano budowniczego katedry Jana Baptystę Włocha.