La iglesia de Santa María de la Almudena fue la principal iglesia de Madrid hasta que, en la segunda mitad del siglo XIX, se inicia la construcción de un nuevo templo con la misma advocación, que pasaría a convertirse en catedral en el año 1884. Fue edificada y consagrada durante el reinado de Alfonso VI a raíz de la conquista de la ciudad musulmana, comenzando su construcción hacia el año 1085 sobre el solar que ocupaba la mezquita principal. Albergó la imagen de Nuestra Señora de la Almudena, patrona de la ciudad, inicialmente pintada sobre un muro, de la que se hizo después una talla. El edificio estaba situado en el interior del primer recinto amurallado, junto a una de sus dos puertas, la llamada desde entonces Arco de Santa María, al final de la actual calle Mayor. De acuerdo a una inscripción en su interior, es probable que existiera una anterior construcción visigoda.

La primera noticia documental de la iglesia hasta la fecha se encuentra en el fuero de Madrid de 1202. El edificio sufrirá numerosas remodelaciones. A principios del siglo XV se eliminó el claustro primitivo y se construyó una torre, abriéndose varias capillas para el enterramiento de familias del entorno cortesano, como los Vozmediano, Monzón o Vallejo. Desde la construcción del Alcázar, y especialmente desde el primer traslado de la Corte a Madrid en los años sesenta del siglo XVI, se hicieron reiterados esfuerzos para convertirla en iglesia de corte, colegiata o catedral. En los años ochenta del siglo XVII se realizó un nuevo retablo para la Virgen. Entre 1777-1778 intervino en el edificio Ventura Rodríguez, quien ejecutó solo en parte su proyecto de consolidación y reforma, lo que supuso la introducción de algunos elementos neoclásicos.

Con motivo de la remodelación urbana decimonónica y la apertura de la calle Bailén, en 1868 se derriba el antiguo templo y se pone en marcha el proyecto para edificar uno nuevo, a iniciativa de la Cofradía de los Esclavos de Nuestra Señora de la Almudena, que lo solicitan al arzobispo de Toledo el 22 de diciembre de 1868. La primera piedra se coloca en 1883, pasando a convertirse en catedral con motivo de la erección de la diócesis de Madrid por León XIII en 1884. El Marqués de Cubas modifica entonces el proyecto inicial ideando un edificio grandioso de estilo neogótico, que no se concluirá hasta 1984. En él se venera la imagen de la Virgen de la Almudena conservada en la actualidad, que data de finales del siglo XV o principios del siglo XVI.