Poprzednie budowle Na wyspie Tingvallaön z pewnością już od XIV w. istniał kościół. Wyspa leży w delcie rzeki Klar. Osada Tingvalla, która powstała na niej, stała się zalążkiem późniejszego miasta Karlstad, założonego w 1584 przez księcia Karola, późniejszego króla Szwecji Karola IX; dziś jest to centrum miasta. Kościół, o którym mowa, zwany pierwotnie Tingvalla kyrka, znajdował się w miejscu dzisiejszego hotelu miejskiego, ok. 300 m na zachód od obecnej katedry. Nic bliższego nie wiadomo na temat tego kościoła, ponieważ spłonął on wraz z całym miastem w 1616.
Kolejny kościół został wzniesiony na tym samym miejscu. Wieńczyła go smukła, zakończona iglicą sygnaturka. Kościół ten stał się katedrą w 1647, kiedy królowa Krystyna podniosła Karlstad do rangi diecezji. Pewne wyobrażenie o wyglądzie ówczesnej świątyni daje miedzioryt miasta Karlstad, wykonany przez Erika Dahlberga w serii Suecia Antiqua et Hodierna na przełomie XVII i XVIII w.
Katedra ta spłonęła w 1719. Część jej wyposażenia udało się jednak uratować z pożaru, m.in. żyrandol z 1642, który wisi obecnie w północnym ramieniu transeptu obecnej katedry i drugi, z 1703, który wisi w jej części północno-zachodniej.