อาสนวิหารสร้างระหว่างปี ค.ศ. 1170 ถึง ค.ศ. 1547 ในขณะนั้นตั้งอยู่ระหว่างปลายสะพานทิศใต้จากที่ข้ามแคว้นลัวร์มุ่งหน้าจากปารีสไปยังทิศตะวันตกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส อาสนวิหารหลังนี้สร้างบนฐานเดิมของวิหารเก่าแบบโรมาเนสก์ โดยเริ่มจากบริเวณแขนกางเขนฝั่งทิศใต้และหอทั้งสองเมื่อ ค.ศ. 1170 บริเวณร้องเพลงสวดสร้างเมื่อ ค.ศ. 1236 ถึง ค.ศ. 1279 โดยเอเตียน เดอ มงตาญ ส่วนที่ใช้เวลาการก่อสร้างยาวนานที่สุดคือบริเวณกลางโบสถ์ ซึ่งสถาปนิกซีมง ดูว์ มอง ได้สร้างส่วนแขนกางเขนและตามด้วยบริเวณกลางโบสถ์ซึ่งประกอบด้วยหกช่วงเพดาน บริเวณทางเดินข้างและ]]ชาเปล]]สร้างในคริสต์ศตวรรษที่ 14 โดยบริเวณกลางโบสถ์สองช่วงแรกนั้นใกล้เคียงกับของวิหารหลังเดิมซึ่งสร้างในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 12 ในที่สุดบริเวณกลางโบสถ์ก็เสร็จสิ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 15 โดยทีมสถาปนิกฌ็อง เดอ ดามาร์แต็ง, ฌ็อง ปาแป็ง และฌ็อง ดูว์ร็อง ด้วยเงินทุนจากพระเจ้าชาร์ลที่ 7 แห่งฝรั่งเศส และดยุคฌ็องที่ 5 แห่งเบรอตาญ

ในระหว่างการก่อสร้างอาสนวิหารหลังนี้ บริเวณกลางโบสถ์ได้ขยายยาวขึ้นไปทางทิศตะวันตกและถูกขนาบทางเข้าด้วยหอทั้งสองซึ่งทั้งหมดนี้ล้วนตั้งอยู่นอกตัวเมืองเก่าตูร์ ทำให้สามารถมองเห็นแนวกำแพงเมืองเก่าได้จากบนหอฝั่งทิศเหนือ หอทั้งสองนั้นสร้างเสร็จช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 16 ฝั่งทิศเหนือโดยปีแยร์ วาล็องส์ ในปี ค.ศ. 1507 และฝั่งทิศใต้โดยปีแยร์ กาดีเย ในปี ค.ศ. 1356 อาสนวิหารได้เปลี่ยนชื่อเพื่ออุทิศแด่นักบุญกาเซียงแห่งตูร์

บริเวณด้านหน้าของวิหารนั้นจะพบว่าบริเวณด้านล่างซึ่งมักจะเป็นที่ตั้งของรูปปั้นต่าง ๆ ได้ถูกทำลายลงโดยกองทัพฝ่ายโปรเตสแตนต์ในช่วงสงครามศาสนาฝรั่งเศส แต่อย่างไรก็ตาม ยังคงพบงานศิลปะและสถาปัตยกรรมที่จัดว่าสวยงามและละเอียดอ่อนอีกมากมายซึ่งเป็นหลักฐานมาถึงยุคปัจจุบัน