Католическа катедрала „Свети Лудвиг“ е  основната Римокатолическа църква на България. Тя е майката на всички църкви в Софийско-Пловдивската епархия. Катедралата е построена от брациговски майстор по проект на италианския архитект Алфонсо и наподобява римските трикорабни базилики.

Храмът е построен през 50-те години на 19 век по времето на апостолическия наместник Андреа Канова. Осветена е на 25 март 1861 г. Тук през 1861 е монтиран първият в България орган, който по-късно е заменен с по-голям.

Носи името на Луи (Лудвиг) IX крал на Франция (1226-1270). Известна е още като „Сейнт Луис“. Изградена е в бароков стил, с подчертано представителна фасада с барокови елементи, статуи, полуколони и декоративни орнаменти. Камбанарията е построена през 1898 г. и е оборудвана с пет камбани произведени в германския град Бохум, подарък от папа Лъв XIII.

През 1931 стихиен пожар силно поврежда храма и унищожава органа. След пожара, в който изгаря дърворезбения таван на средния кораб на катедралата, цялата църква “Свети Лудвиг” е преустроена. Изписана е от художника Кръстьо Стаматов. Настоящата неокласическа фасада е дело на архитект Камен Петков. На 8 май 1932 година катедралата “Свети Лудвиг” е отново осветена. През 1991 е монтиран нов тръбен орган с 12 регистъра.

Съществува предание, че преди повече от 400 г. на мястото на днешната катедрала е имало малка къща, където са се събирали богомолци павликяни, приели католическата вяра. По-късно през 1623 г. на същото място вече се е издигала църква, за което свидетелстват няколко латиноезични източници.

Днес катедралата „Свети Лудвиг“, претърпяла няколко реставрации, е със стилен облик и забележителна архитектура, която я превръща в една от най-привлекателните постройки и един от най-интересните храмове на Пловдив.

В дясната част на катедралата се намира надгробието на българската княгиня Мария Луиза - първа съпруга на Фердинанд , майка на Борис III и баба на Симеон II Сакскобургготски.

Княгиня Мария Луиза била дълбоко свързана с Пловдив и често отсядала в града с благотворителни мисии. Княгинята, италианка по произход, била изключително вярваща и поддържала силна духовна връзка с Римокатолическата църква, неин кръстник бил самият папа Пий IX и при посещенията си в града била чест гост на пловдивския епископ.

Мария Луиза умира на 31.01.1899 год. от простуда малко след раждането на четвъртото си дете - принцеса Надежда. Нейният саркофаг е дело на известния италиански скулптор проф. Т.Джентиле и под него са изписани последните й думи към Фердинанд: „Умирам, но от небето ще бдя над Вас, над децата ни и над България“.

 През 2002 г. папа Йоан Павел II се среща в храма с младите католици от цяла България. През 2007 г. епископ Георги Йовчев освещава в катедралата параклис на Блажения Павел Джиджов (1919-1952), успенец, мъченик за вярата и покровител на младежта в Пловдивската Епархия.