A primeira edificação para a Matriz de Nossa Senhora da Conceição começou a ser construída em 1746, tendo por responsável o Pe. Antônio de Carvalho e Albuquerque, e por provisão de Dom Frei Luis de Santa Teresa, bispo de Olinda. Não consta quando foram concluídos os serviços de construção, nem quando a igreja foi benta, que segundo o costume do tempo, tinha uma única porta na frente com duas pequenas janelas em cima, correspondentes ao coro, sem torres com o pavimento de barro batido e com única sacristia do lado do nascente.
Certamente grandes deviam ser os defeitos de construção da pobre Matriz de Caiçara, pois quatorze anos depois já ameaçava ruína. O Visitador Dr. Veríssimo Rodrigues Rangel chamava a atenção dos fiéis para a iminente ruína da sua Matriz através de uma carta no dia 20 de agosto de 1760, na qual determinava que a igreja fosse rebocada por cal e areia por dentro e por fora, e do mesmo modo se pavimente toda de tijolo.
Apesar de todas estas advertências e medidas tomadas para manter a segurança da obra, não se pode evitar a ruína prevista; tanto que o Pe. João Ribeiro Pessoa, sucessor do Pe. Albuquerque, ao tomar posse em 1762, resolveu demolir a capela-mor para reconstruí-la com maior solidez, o que realizou pouco tempo depois, mas não no mesmo local.
No dia 5 de novembro de 1778 foi benta e lançada a primeira pedra da nova igreja Matriz de N. S. da Conceição da Vila de Sobral pelo Pe. João Ribeiro Pessoa. A igreja devia ser edificada em forma de cruz latina. Confirma essa afirmação o fato de ser o teto da igreja antes da reforma de 1876 dividido em quatro partes, como se realmente fosse destinado a cobrir uma área em forma de cruz.
Somente no dia 1 de fevereiro de 1781 pôde ser benta a capela-mor da nova Matriz de Nossa Senhora da Conceição. As torres começaram a ser levantadas em 1836 e só ficaram terminadas em 1849 a do nascente e em 1851 a do poente. Atingidas mais de uma vez por faíscas elétricas, foram restauradas posteriormente. O patamar foi feito em 1838. O relógio foi comprado em Paris em 1870 e colocado na torre do poente no ano seguinte. O sino grande foi refundido em Pernambuco em 1853 e é um dos mais sonoros que se conhecem. A igreja da Sé, como é conhecida em Sobral, possui um bonito presépio ao lado do altar principal, com dimensões naturais, que foi encomendado de Paris em 1912.
Aproveitando o ensejo das festas comemorativas do primeiro centenário da elevação da Vila de Sobral à categoria de cidade (12 de janeiro de 1842), no dia 17 de maio de 1938 começaram os trabalhos de reforma da igreja, os quais só foram ser encerados no dia 22 de maio de 1941. Atualmente, a pequena praça em frente a igreja foi remodelada e ficou mais arborizada e bonita.
A festa de N. S. da Conceição, padroeira de Sobral, é comemorada no dia 8 de dezembro.