Porvoon tuomiokirkon puuosat ovat tuhoutuneet kokonaan tai osittain neljä kertaa kirkon olemassaolon aikana. Punakukko riehui siellä voimallisesti esimerkiksi vuonna 1708, kun venäläisten sotajoukkojen sytyttämä kaupunkipalo levisi myös kirkkoon. Silloin tuhoutui osa alkuperäisistä keskiaikaisista kattoholveista.
Lisäksi tuli on tehnyt tuhojaan Porvoon tuomiokirkossa myös 1570, 1591 sekä 29. toukokuuta 2006.
Jatkosodan alussa elokuussa 1941 tuomiokirkkoon osui Neuvostoliiton lentopommi, mutta sen aiheuttamat tuhot jäivät kuitenkin vähäisiksi. Pommi nimittäin räjähti vasta lattian alla maakerroksessa, ja tämän takia kirkko kärsi lähinnä "vain" sirpalevahinkoja.
Lentopommi aiheutti holviin pienen reiän, jonka ympäriltä löytyi koristemaalausten katkelmia. Ne naputeltiin esiin ja entistettiin vuonna 1977. Keskiaikaisia kalkkimaalauksia kirkosta oli löydetty jo viime vuosisadan alussa, ja ne otettiin esiin ja kunnostettiin 1950-luvulla. Vanhimmat säilyneet Porvoon tuomiokirkon osat ovat ilmeisesti liki kuusi vuosisataa vanhoja. Tuoreimpien tutkimustulosten mukaan ensimmäinen kirkkorakennus muurattiin nykyiselle paikalle 1410-luvulla.
Keskiajan taidehistorian ja arkeologian asiantuntijan dosentti Markus Hiekkasen mukaan rakennusta laajennettiin huomattavasti 1440-luvulla. Tällöin saamassaan kuosissa kirkko on säilynyt nykypäiviin asti. Porvoon tuomiokirkko onkin niitä harvoja keskiajan kirkkoja Suomessa, joiden runkohuone rakennettiin useassa vaiheessa.
Vanhimmasta kirkkorakennuksesta on yhä jäljellä pohjois- ja länsiseinät. Lisäksi esillä on osa alkuperäisen länsiportaalin ovikomeroa. Kirkon 1440-luvulla tehdyn laajennuksen jälkeen kirkkoa suurennettiin seuraavan kerran 1800-luvun alussa, jolloin länsisisäänkäynnin eteen muurattiin eteinen. Sakariston länsipuolella oleva aputila taas rakennettiin 1954.
Keskiaikaiseen tapaan Porvoon tuomiokirkko on ulkoa rapattu ja kalkittu läntistä päätykolmiota lukuun ottamatta. Lähde: Markus Hiekkanen, Suomen keskiajan kivikirkot (SKS, 2007).