Oddano go do użytku po generalnym remoncie wykonanym w latach 1866–1868, ale prace nad restauracją wnętrza i nadaniem mu neogotyckiego koloru trwały jeszcze kilkanaście lat. W 1896 z nieznanych przyczyn wybuchł w kościele pożar i wyrządził sporo strat. Co najmniej od 1565 (brak danych dla wcześniejszego okresu) wygłaszano w kościele kazania po polsku. W 1599 proboszcz olsztyński, Ambroży Merten, prosił o zwolnienie z urzędu, ponieważ nie znał języka polskiego – mowy swych parafian. Na początku XVIII wieku wszyscy księża olsztyńscy byli Polakami. W ciągu wieków odwiedzali olsztyński kościół, modlili się w nim wybitni Polacy: Jan Dantyszek, Marcin Kromer i Ignacy Krasicki, wszyscy trzej piastujący godność biskupów warmińskich oraz król Władysław IV (1635). W latach 1898–1900 był tu organistą Feliks Nowowiejski, kompozytor Roty i Legendy Bałtyku, a w latach 1979–1981 biskup Józef Glemp (późniejszy prymas Polski) zarządzał stąd diecezją warmińską. Od 1945 prokatedra, od 1973 konkatedra, od 2004 bazylika mniejsza.