La basilica di Santa Giusta fu edificata nella prima metà del XII secolo da maestranze locali aiutate da maestranze pisane che operarono nel cantiere buschetiano del Duomo di Pisa. Quale data antecedente l’edificazione della basilica è stata proposto il 1118 anno in cui papa Gelasio II consacrò la cattedrale di Pisa, mentre è da supporre che la costruzione dell’edificio santagiustese giunse a conclusione prima della metà del secolo, in quanto il 1144 è la data di sicura conclusione della chiesa di Santa Maria a Terralba, che insieme alla prima struttura della Cattedrale di Santa Maria di Oristano è coeva alla cattedrale di Santa Giusta.

Tra gli studiosi che si sono occupati della cattedrale, alcuni, a causa delle testimonianze altomedievali ivi conservate, come il pluteo marmoreo, i capitelli altomedievali e il riferimento in manoscritto astigiano del 1080 ad un Ephisius vescovo di Santa Giusta, hanno ipotizzato la presenza di un precedente edificio di culto, anche se le indagini archeologiche hanno dato esito negativo.

In epoca moderna la cattedrale ha subito alcune modifiche rispetto all’impianto originario. Tra il XVI e il XVII secolo la parete destra fu sfondata per permettere l’edificazione di due cappelle, una detta del Rosario e l’altra dedicata a Sant’Antonio.

Nel 1847 l’arcivescovo oristanese Saba – nel 1503 infatti la diocesi santagiustese era stata soppressa e accorpata a quella oristanese – fece realizzare un recinto in pregiato marmo di Carrara, separante il presbiterio dal resto dell’ambiente interno; nel 1876 fu addossato ad una colonna, che ancora reca i segni delle grappe, un pulpito, anch’esso marmoreo.

 
Campanile neoromanico

Nel 1860 il campanile a vela che si elevava dallo spiovente della navata sinistra crollò: per rimediare alla perdita nel 1875 si iniziò la costruzione della torre campanaria, che ancora sorge a destra della chiesa, in linea con la parete absidale. La torre campanaria giunse a conclusione nel 1908, ma, sempre alla fine del primo decennio del Novecento, Dionigi Scano lo sollevò notevolmente, rendendolo la struttura più alta dell’intero paese.

Tra l’Ottocento e il Novecento i lavori di bonifica nelle campagne vicine, per poter permettere il passaggio della ferrovia e delle strade, la realizzazione del terrapieno e infine la realizzazione del campanile addossato alla cattedrale avevano alterato il delicato equilibrio che permetteva a quest’ultima di reggersi in piedi, e già nel 1896 ci fu un intervento di restauro, condotto proprio da Dionigi Scano, consistente nell’uso di catene per contenere lo strapiombo delle murature.

In realtà questo primo rudimentale intervento non risolse i gravi problemi che la cattedrale mostrava, e se la Prima guerra mondiale impedì qualsiasi intervento di restauro, peraltro indispensabile, i progetti per un organico intervento ripresero nel 1921, arrivando solo nel 1927 ad una concreta opera di restauro, condotta da Carlo Aru e conclusasi nel 1930.

Nel 1961 il Ministero della Pubblica Istruzione decretò la sostituzione degli arredi sacri – pulpito, balaustra, recinto marmoreo – posti nell’Ottocento. La loro effettiva sostituzione giunse solo nel 1983, con il restauro condotto da Aldo Lino.