Baznīca celta 1777. gadā kā veltījums Zviedrijas karalim Gustavam III Zviedrijā un nosaukta viņa sievas vārdā kā Sofijas Magdalēnas baznīca. Koka konstrukcijas sadedzināja Oulu pilsētas Lielajā ugunī 1822.gadā. Baznīca tika uzcelta atkal virs vecā akmenssienas ar slaveno arhitektu Carl Ludvig Engel kā dizainers. Restaurācijas darbi tika pabeigti 1832. gadā, bet zvanu tornis netika uzcelts līdz 1845.gadam.Oulu katedrāle ir svarīgs orientieris. Ar savu neoklasicisma stilu katedrāle pārstāv 1800. gados izveidoto monumentālo pilsētas centru.
