Decyzja o postawieniu nowej świątyni w centrum Gliwic zapadła już w 1890 roku. Dynamiczny rozwój miasta nad Kłodnicą spowodował, że dotychczasowy kościół parafialny pod wezwaniem Wszystkich Świętych stał się za mały dla rosnącej liczby wiernych.
Kamień węgielny pod budowę położono w 1896 roku. Plac, razem z 60 tysiącami marek, ofiarowało miasto. Inwestycja kosztowała w sumie blisko 500 tysięcy marek. Na projektanta wybrano prof. Hugo Heera z Wiednia. W 1900 roku odbyła się uroczystość konsekracji. Nowa świątynia okazała się wyjątkowej urody nawiązaniem do architektury gotyckiej. Budowlę wzniesiono z cegły na planie krzyża łacińskiego. Zastosowano układ bazylikowy - nawa główna jest wyższa od dwóch naw bocznych. Długość głównej wynosi 52, a transeptu 39 m. Nawy boczne zostały przedłużone i tworzą ambit – obejście dookoła prezbiterium. Smukła wieża, zakończona krzyżem, sięga 75,5 m! Uwagę zwraca piękne wykończenie elewacji kościoła. Zastosowano w niej różnokolorowe licowanie cegłą klinkierową i glazurową.
Gros wyposażenia kościoła pochodzi z cenionego wówczas wrocławskiego Zakładu Sztuki Kościelnej Karola Buhla. Wykonał on ołtarz główny, dwa boczne (Najświętszego Serca Pana Jezusa i Matki Bożej), konfesjonały i ambonę. Obrazy – w tym wizerunek świętych Piotra i Pawła w ołtarzu głównym - namalował (wywodzący się również z Wrocławia) Julian Wałdowski. Później dodano jeszcze dwa nowe ołtarze boczne. Ozdobą świątyni są ponadto: marmurowa chrzcielnica z drewnianą pokrywą zwieńczoną figurami Chrystusa i św. Jana Chrzciciela oraz organy z 1899 roku. Witraże pochodzą z różnych lat funkcjonowania kościoła. W 1992 roku papież Jan Paweł II ustanowił diecezję gliwicką. Na kościół katedralny wybrano właśnie świątynię pod wezwaniem świętych Piotra i Pawła. Katedra świętych Piotra i Pawła w Gliwicach zaliczana jest do najpiękniejszych świątyń neogotyckich na Śląsku.
