La chiesa cattedrale di San Cassiano di Imola fu costruita in forme romaniche tra il 1181 e il 1271, nel Quattrocento fu ampliata e fu costruito il campanile. Essendo necessari lavori di restauro, il vescovo Bandi invia Cosimo Morelli a Roma per fare esaminare un suo progetto all'architetto marchese Theodoli. Decide in seguito di ricostruire completamente l'edificio sacro e ne affida l'incarico sempre a Morelli, il quale tra il 1765 e lo 1769 riedifica la parte del coro, della tribuna e il sotterraneo, e tra il 1775 e il 1781 completa la parte anteriore della chiesa. Essa viene benedetta l'11 agosto dello stesso anno e consacrata nel 1782 da Pio VI, di ritorno da Vienna.
La facciata morelliana è stata trasformata da Luigi Ricciardelli nel 1850 a spese di Pio IX, vescovo di Imola dal 1831 al 1846.