Seit dem Mittelalter vereinte der Fürst-Bischof (Fürstbischof) kirchliche und weltliche Macht. Das Basler Fürstbistum reichte einst von Pruntrut bis zum Hauenstein und verfügte über Besitz im elsässischen Sundgau und in Südbaden.
Dem Bischof stand das Domkapitel zur Seite, gebildet von meist adeligen Deutschen mit eigenem, vom bischöflichen Hof unabhängigen Vermögen. Später kamen akademisch geschulte Bürgerliche dazu, die ebenfalls keine Priesterweihe empfangen hatten. Hilfsgeistliche leisteten für das Domkapitel als Kapläne den Chordienst.
Mit dem wirtschaftlichen Aufstieg der Stadt Basel wird der bischöfliche Einfluss geschwächt. Die zunehmend selbstbewussten Bürger sind Anhänger des neuen Glaubens: 1529 wird in Basel das Münster gestürmt und der katholische Ritus verboten, das bischöfliche Domkapitel flieht nach Freiburg i.Br. Der Bischof hatte sich bereits im Jahr zuvor nach Pruntrut zurückgezogen.
Auch das Birseck und das Laufental waren zunächst reformiert geworden. Um 1600 erfolgte die Rekatholisierung unter Bischof Blarer von Wartensee.
In den Wirren des Dreissigjährigen Krieges wurden Freiburg und für kurze Zeit auch Pruntrut aufgegeben. Im Dezember 1678 siedelte das Domkapitel in das damals kleine Bauerndorf Arlesheim über, der Bischof blieb in Pruntrut.
Am 23. November 1679 begann man mit dem Bau des Doms, der bereits am 26. Oktober 1681 in seiner frühbarocken Ausstattung eingeweiht werden konnte. Zwei Tage nach der Einweihung wurde die Reliquie des Hl. Vitalis, ein Geschenk des Papstes, aus Pruntrut nach Arlesheim gebracht.
Als Baumeister betrachtete man bis vor kurzem des Misoxer Jakob Engel. Inzwischen vermutet man, dass der Dom die Handschrift des Jesuitenpaters Franz Demess trägt. Der Dom war kleiner als heute, über die Ausstattung ist wenig bekannt. Wandbilder mit Mariendarstellungen wurden 1761 nach Schliengen (D) verkauft, wo sie heute noch zu sehen sind.
1759-61 erhielt der Dom sein heutiges Aussehen als heller Rokokobau mit leichtem Stuck und pittoresken Fresken. Dem Umbau lag ein Entwurf des Baumeisters Giovanni Gaspare Bagnato zugrunde, der damals in Beuggen (D) tätig war. Die Ausführung besorgte sein Sohn Franz Anton Bagnato, der sich an einem Modell des bekannten Stukkateurs Johann Michael Feichtmayr orientierte, das um 1751 entstanden war.
Bagnato hatte zwei herausragende Künstler unter Vertrag: Franzesco Pozzi gestaltete die Stukkaturen und der Maler Guiseppe (eigentlich Josef) Appiani schuf die Fresken.
1759 wurde beim Strassburger Orgelbauer Johann Andreas Silbermann eine neue Orgel in Auftrag gegeben. Das Chorgestühl stammt vom Rheinfelder Schreinermeister Peter Schacherer.
Im Sommer 1792 besetzten französische Truppen das Birstal und das Birseck. Das bischöfliche Archiv und der Domschatz wurden nach Basel in Sicherheit gebracht. Die verbliebenen Domherren wurden in Arlesheim unter Hausarrest gesetzt. Im März 1793 zog das Domkapitel erneut nach Freiburg i. Br. Die Zeit Arlesheims als Sitz des Domkapitels war zu Ende.
Dom und Dorf wurden Gut der französischen Republik, der Gottesdienst wurde verboten, die Kirche verwüstet.
1798 wurde der Dom versteigert und von zwei Einheimischen erworben. Zeitweise war der Bau vom Abbruch bedroht, bis er 1811 vom Domherr Xaver von Maler, Jean-Baptiste Madeux und Johann Gerhard Schwarz erworben wurde, die ihn an die Gemeinde abtraten.
Renovationen erfolgten, nicht immer ohne Substanzverlust, 1876, 1912, 1930, 1954/55 und um 1980.