La construcción de la Catedral de San José inició el 12 de mayo de 1867.

Erigida sobre lo que fue el Convento de San Francisco del Siglo XVI., surgió como una necesidad tanto para reavivar los ánimos de fe tras la Guerra de la Independencia (1810-1821) y el proceso de la Reforma (1855-1876), los cuales contribuyeron a la disminución del Clero y la pérdida de bienes eclesiásticos, como para proporcionar un recinto moderno, adaptado a las necesidades de los feligreses, hasta ahora obligados a reunirse en una iglesia en estado de deterioración muy avanzado. En 1959, Toluca fue elevado a Diócesis.

La Catedral de Toluca tiene forma de cruz latina y mide 90 metros de largo por 45 metros de ancho.
Sus naves están cubiertas con bóveda de cañon y divididas por arcos. Su cúpula está sostenida por cuatro columnas de 29 metros y alcanza una altura de 67 metros.

El edificio consta de una nave principal y dos naves menores, laterales. Cada nave lateral alberga cinco capillas, empezando el recorrido entrando a la izquierda encontramos las siguientes capillas: Capilla del Cristo Negro, Capilla de San Isidro Labrador, Capilla del Santísimo, Capilla de la Virgen del Perpetuo Socorro, Capilla del Sagrado Corazón. Empezando el recorrido entrando a la derecha:
Capilla de la Santísima Trinidad, Capilla de San Francisco, Capilla de la Inmaculada Concepción, Capilla del Santo Cura de Ars, Capilla de la Virgen de Guadalupe.

Al salir de esta última capilla, podemos apreciar del lado derecho del altar, la Portada del Sagrario, originalmente llamada Portada de la Iglesia de San Elseario o de la Tercera Orden. Compuesta por tres cuerpos, data de 1727 y ostenta elementos de estilo barroco popular como columnas con motivos vegetales e imágenes de  San Francisco, San Luis Rey, Santa Clara y Santa Isabel de Hungría en el segundo cuerpo y en su cuerpo superior una imagen de la Asunción.