Igazán nagy és maradandót Zichy Ferenc (1685-1743) alkotott a Székesegyházon. Mint nagy Mária-tisztelő, munkáját azzal kezdte, hogy a Szűzanya kegyképének új márványoltárt készíttetett. A belső felújításnál építésze Hefele Menyhért volt, a kőfaragó szobrász Gottschall József, festőművésze pedig Maulbertsch Antal. Ezeknek a művészeknek bevonásával készült el a Székesegyház belső díszítése, az oltárok, a freskók, az aranyozások és a falak műmárvány borítása. A költségekre a püspöki jövedelmén kívül saját családi vagyonának bevételeit is felhasználta. Győr város vezetősége Szent István vértanúnak, a város védőszentjének tiszteletére saját költségén építette meg a Szent István oltárt. A templom felszentelésére Zichy püspök aranymiséje alkalmából, 1874. augusztus 15-én került sor. A püspöki trónusról a hagyomány azt tartja, hogy a trónus Mária Terézia részére készült és ő azt Zichy püspöknek adományozta. A Székesegyház körül temető volt, amit fallal vetek körül. Zichy püspök megszüntette a temető használatát. A talaj azonban meglazult, és amikor a francia csapatok 1809-ben felrobbantották a várfalakat, a hatalmas torony elmozdult a templom testétől. 1823-ban hatalmas klasszicista támaszfalat építettek a homlokzat elé. Újabb nagyszabású munka Széchenyi Miklós püspök idejében volt a Székesegyházon (1901-1911). A templom szentélyét lezáró nyolcszögű apszisok helyett román stílusra utaló kör alakú apszisokat építtetett. A templomot teljesen lefedő sátortetőt három részre osztotta és az oldalhajók fölé külön tetőzetet emelt. A felújítás költségeit a Napraghy Demeter püspök által hozott gobelin-kárpit árából fedezték, amelyet 100 000 forintért a királyi kincstár vásárolt meg. Breyer István (1933-1940) idejében került sor a főhomlokzat restaurálására, továbbá a Székesegyház belső padozatának újbóli leborítására. A II. világháború alatt a visszavonuló német csapatok Révfalu felől gyújtólövedéket lőttek 1945. március 29-én a Székesegyház tornyára. A belső faszerkezet kigyulladt, a harangok a torony testébe zuhantak, az égő sisak rádőlt a Székesegyház tetőzetére és az leégett, a boltozat azonban nem szakadt be. A kegyképet az esetleges megsemmisülés elől Molnár Vendel sekrestyés biztonságos helyre vitte. A Székesegyház égését Apor Vilmos püspök végigszemlélte és zokogásba tört ki. Papp Kálmán püspök (1946-1966) ideiglenesen lefedette a székesegyház tetőzetét és a tornyot is, melyre egy fából készített keresztet állítottak fel. Bánk József püspök (1966-1968) kezdeményezte a Székesegyház teljes külső felújítását. Még 1968-ban elkészült a vörösréz borítású toronysisak az eredeti formájában. Kacziba József (1968-1975) idejében megvalósult a teljes külső felújítás. A tetőzet ismét úgy lett kialakítva, hogy mindhárom hajó egy tetőzet alá került és terméspalával lett leborítva. A felszentelés 1972. augusztus 15-én történt, a vérrel könnyezés 275. jubileumi évében.