Costruito su un'omonima chiesa paleocristiana dedicata a santa Maria degli Angeli, sorta a sua volta sulle rovine di un tempio romano, i lavori iniziali erano di ben più modesta fattura.
I progetti furono ampliati successivamente con il ritrovamento delle spoglie di san Matteo, tumulate nell'antica chiesa il 4 maggio 954 e venute alla luce con la progressiva demolizione di questa.
A causa dell'eccessiva celerità con cui fu costruita e a cedimenti di terreno dovuti a numerosi sismi, subì nei secoli vari rifacimenti; si ricorda in particolare quello a seguito del terremoto del 1688 ad opera degli architetti Ferdinando Sanfelice, Arcangelo Guglielmelli e soprattutto Carlo Buratti romano, di origine ticinese, al quale si deve l'attuale aspetto interno e la volta ad incannucciata.
Di recente è stato in parte riportato alla originaria struttura romanica. Il Duomo di Salerno fu costruito tra il 1080 ed il 1085 dopo la conquista della città da parte di Roberto il Guiscardo, mentre era arcivescovo Alfano I, poeta e medico della famosa Scuola Medica Salernitana.