Nei primi anni Sessanta l'arcivescovo di Taranto, monsignor Guglielmo Motolese, affidò all'architetto Gio Ponti il compito di progettare una moderna concattedrale nella parte nuova della città.
Tra il 1964 e il 1966 fu elaborato il progetto e il 29 giugno 1967 fu posata la prima pietra; i lavori furono ultimati nel 1970 e il 6 dicembre dello stesso anno monsignor Motolese inaugurò l'opera, dedicata alla Gran Madre di Dio, protettrice della città insieme al patrono san Cataldo, avendole la popolazione attribuito il merito di aver salvato la città stessa dal terremoto del 7 dicembre 1710.