Le grand orgue est installé vers 1776 dans la cathédrale de Pamiers par Grégoire Rabiny en remplacement d'un instrument plus ancien, connu depuis le milieu 16e siècle. Le facteur d'orgue remploie l'ancien orgue de l'abbaye bénédictine Notre-Dame-de-la-Daurade, exécuté vers 1765, qu'il restaure et auquel il rajoute un nouveau buffet de positif. Les travaux de menuiserie sont confiés à un certain Broquier, maître menuisier de Pamiers.

Des travaux de restauration sont menés en 1822 par le toulousain Pierre Campardon avant que les frères Claude, ne transforment profondément l'instrument vers 1840. A la fin du 19e siècle, l'orgue est reconstruit et une nouvelle fois modifié par la manufacture belge Annessens. Charles Annessens (1835-1903) intervient à Pamiers en 1898 mais conserve le buffet originel du 18e siècle.

Entre 1940 et 1950, le facteur Charles Koenig intervient sur l'instrument, qui, à partir de 1960, devient injouable. Une restauration était devenue inenvisageable compte tenu du mauvais état général. Une nouvelle reconstruction est donc décidée. Elle est confiée aux facteurs Robert Chauvin et Claude Armand au milieu des années 1980 qui s'associent aux ateliers Férignac pour la restauration du buffet.

Le nouvel instrument est inauguré le 22 novembre 1992.