W 1171 r. biskup Gedeon ufundował na Wzgórzu Zamkowym kolegiatę pw. Wniebowzięcia NMP. Była to świątynia w stylu romańskim. Na przestrzeni wieków miejsce miały liczne przebudowy i rozbudowy. Dzięki nim kościół przyjął formę krzyża, którego poprzeczne ramiona stanowiły wieże z małymi bocznymi nawami. W 1728 roku kolegiatę połączono przejściem krytym z pałacem biskupim i kościołem Św. Trójcy. W osiemsetlecie swego istnienia kościół otrzymał tytuł bazyliki mniejszej.
W okresie przedrozbiorowym terytorium dzisiejszej diecezji kieleckiej należało do diecezji krakowskiej i archidiecezji gnieźnieńskiej. Po rozbiorach następowały częste zmiany granic politycznych, które pociągały za sobą reorganizację terytorialną Kościoła. Papież Pius VII bullą
Indefessum personarum wydaną 13 czerwca 1805 roku powołał do istnienia diecezję kielecką. Faktyczne jednak ukonstytuowanie nowej diecezji z siedzibą biskupstwa w Kielcach miało miejsce dopiero 30 września 1807 roku. Papież Pius VII bullą
Ex imposita Nobis z 30 czerwca 1818 roku - regulującą organizacji kościelną w Królestwie Polskim - zniósł biskupstwo kieleckie, przenosząc siedzibę biskupią z Kielc do Sandomierza. Terytorium diecezji kieleckiej zostało wówczas podzielone i włączone do trzech sąsiednich diecezji: krakowskiej, lubelskiej i nowo utworzonej sandomierskiej.
Mocą bulli papieskiej
Ex imposita nobis część zniesionej diecezji kieleckiej (wraz z Kielcami) została oddana pod jurysdykcję biskupstwa krakowskiego. Po powstaniu listopadowym car Mikołaj I pozbawił biskupa krakowskiego Karola Skórkowskiego wykonywania jurysdykcji kościelnej na terenie Królestwa Polskiego. Ukaz carski z 22 marca 1842 r. wprowadził nazwę "diecezja kielecko-krakowska" w odniesieniu do części diecezji krakowskiej położonej na terenie Królestwa Polskiego.
Dzięki staraniom administratorów apostolskich - najpierw ks. M. Majerczaka, a następnie ks. Kulińskiego - doszło do ponownej erekcji diecezji kieleckiej. Stało się to na mocy bulli papieża Leona XIII
Ut primum catholicae Ecclesiae (z 22 XII 1882 r.). Następne zmiany w organizacji terytorialnej diecezji kieleckiej wprowadziła bulla papieża Piusa XI
Vixdum Poloniae unitas, wydana 28 października 1925 roku. Na jej mocy została erygowana diecezja częstochowska, do której włączono część terenów diecezji kieleckiej. Ta sama bulla papieska włączyła dziesięć parafii biskupstwa kieleckiego do archidiecezji krakowskiej oraz dokonała zmiany granicy między diecezją kielecką i sandomierską.

25 marca 1992 r. Jan Paweł II bullą
Totus Tuus Poloniae Populus zreorganizował struktury administracyjne Kościoła w Polsce. W ich wyniku diecezja kielecka liczy obecnie 28 dekanatów, obejmujących 300 parafii. Jej patronami są św. Stanisław, biskup i męczennik, oraz bł. Wincenty Kadłubek, biskup. Ordynariuszem kieleckim jest bp Kazimierz Ryczan, pomagają mu bp Marian Florczyk i bp Kazimierz Gurda.