Bodø ble bombet og kirken brant 27. mai 1940. 1. september samme år ble det vedtatt å oppføre ei ny kirke på branntomta. Sør-Hålogaland Bispedømme, som geografisk dekker Nordland fylke, ble opprettet i 1952 ved deling av Hålogaland Bispedømme. Bodø ble bispeby, og den nye kirken fikk rang av domkirke. Bodø domkirke ble innviet 14. oktober 1956.
Arkitektene Herman Munthe-Kaas og Gudolf Blakstad har tegnet kirken, som regnes som ett av de mest vellykkede kirkebygg fra denne epoken. Det var ikke uten diskusjoner det ble vedtatt å bygge en kirke som denne. Utseendet og det faktum at klokketårnet er frittstående, var gjenstand for mange debatter. I dag er vi svært glade for at de ansvarlige var så framsynte og våget å bygge noe så utradisjonelt. Resultatet er en vakker og særpreget kirke, som imponerer med såvel sine enkle og rene linjer som med de vakre og gjennomtenkte detaljene og utsmykningen.
Kirkerommet er en 5-skipet basilika uten søyler, og det frie spennet er 35 meter langt. Hovedhvelvet er 16 meter høyt og 55 meter langt. Det er ingen tvil om at det er et imponerende stykke ingeniørkunst som ligger bak konstruksjonene. Som katedral oppleves Domkirken svært lys og luftig, nettopp på grunn av at det er høyt under taket og ingen søyler.
Parallelt med koret i Domkirken ligger Olavskapellet, til minne om Olav den Hellige. Kapellet brukes til mindre gudstjenestelige samlinger.
Under kirkens kor ligger Krypten, opprinnelig bygget som gravferdskapell. I dag brukes det til aktiviteter knyttet til konfirmanter og korarbeid og brukes i tillegg hver søndag til gudstjenester for en ortodoks menighet.
Domkirken ble bygget som en arbeidskirke og har menighetssal, konfirmantsal, kjøkken og kontorlokaler i tilknytning til kirkerommet.
Klokketårnet består av 12 frittstående betongsøyler, samt tak og tårnhjelmer av tre. Bodø domkirke har verdens nordligste klokkespill, innviet i desember 2012. Klokkespillet er levert av klokkestøperiet Royal Ejsbouts i Nederland, og det ble en realitet som følge av en testamentarisk gave fra Otto Johannessen.
Nytt orgel ble innviet i 2013. Det er ett av Norges største, med 5050 piper fordelt over 95 register. Orgelet er bygget av Herman Eule Orgelbau i Tyskland.
Utsmykning
I alt tre glassmalerier pryder domkirken. Alle er utført av glasskunstneren Borgar Hauglid.
Over hovedalteret strekker det seg et 12 meter høyt glassmaleri, der hovedmotivet er Kristi Himmelfart. Nederst ser vi Jesu disipler som har mottatt misjonsbefalingen, og i de øverste felt jubler de himmelske hærskarer over Kristi seier og opphøyelse. Glassmaleriet er tegnet av Aage Storstein.
Rosevinduet i vestfronten symboliserer julens evangelium: "En rose er utsprunget i verdens is og sne". Dette maleriet er en gave fra Store Norske Spitsbergen Kullkompani.
Glassmaleriet i Olavskapellet er tegnet av arkitektene Munthe-Kaas og Blakstad og viser helgenkongens våpen, monogram og krone, båret av to kors.
Korbuen domineres av den vakre gruppen med Kristus på korset flankert av Maria og Johannes. Fra denne plass skal den Korsfestede minne om at adgangen til det aller helligste, som symbol på samfunnet med Gud, er åpnet ved Kristi soningsdød. Hovedfiguren er laget av Kristoffer Leirdal, de to bifigurene av Tone Thiis Schjetne.
På veggene i hele kirkerommets lengde henger 10 nordlandsryer med motiver fra gamle kristne symboler. Ryene er tegnet og forarbeidet av tekstilkunstneren Sigrun Berg.
Utvendig prydes vestfronten av en stor Kristusfigur - "Christus Victor", og på sørveggen en skulptur av Nordlands egen dikterprest, Petter Dass. Begge skulpturene er utført av Kristoffer Leirdal.