A Catedral Diocesana Nossa Senhora das Dores foi fundada em 1826, juntamente com seu povoado, a Antiga Igreja Matriz de Nossa Senhora das Dores, que na época teve o título de capela de Nossa Senhora das Dores de Tatuiby.
A primitiva Igreja tinha seu alinhamento quase na altura da atual Barão de Campinas. Bento Manoel de Barros, "construtor" da igreja, um dos primeiros povoadores do sertão de Tatuiby, recebeu o título de 1º Barão de Campinas por sua contribuição para a construção de duas igrejas da cidade (Igreja Matriz e Igreja da Boa Morte e Assumpção).
A nova Matriz foi inaugurada em 1876. Demolida na década de 40, foi reconstruída e hoje é sede da diocese de Limeira. Por sua localização central, a paróquia abrange uma grande parcela da população limeirense. Desde a criação da Diocese de Limeira em 1976 passou pela Catedral Nossa Senhora das Dores 4 Párocos e Curas , Conego Sylvestre Rossi , Padre Renato França , Padre Alquermes Valvassore , Padre Jose Angelo M. Bryan e também os seguintes
Bispos:
- Dom Tarcisio Ariovaldo do Amaral – 1976 a 1984
- Dom Fernando Legal- 1985 a 1989
- Dom Ercilio Turco - 1990 a 2002
- Dom Augusto Zini Filho - 2003 a 2006
- Dom Vilson Dias de Oliveira – 2007 a 2019
- Dom José Roberto Fortes Palau - 2020 até os dias atuais.