La cathédrale devient primatiale d'Afrique lorsque le titre de primat d'Afrique est restauré au profit du cardinal Lavigerie, titulaire des archidiocèses d'Alger et de Carthage unis en sa personne9. Le bâtiment est consacré en grande pompe en présence de nombreux dignitaires ecclésiastiques10. À sa mort, le cardinal Lavigerie y est inhumé et un monument funéraire élevé en sa mémoire. Son corps repose aujourd'hui dans la crypte de la maison généralice à Rome. Désaffectée et cédée à l'État tunisien en août 1964, plusieurs années après l'indépendance de la Tunisie (1956), la cathédrale est reconvertie en 1993 en un lieu de culture.