Zunächst war der Erzbischöfliche Bauinspektor Franz Baer mit der Bauplanung befasst und konnte seine Entwürfe am 14. Dezember 1890 dem Komitee des St. Johann-Ludwig-Vereins vorlegen. An der weiteren Ausarbeitung seiner Pläne wurde er durch Erkrankung und den am 3. Juli 1891 erfolgten Tod verhindert. Danach bestimmte das Komitee am 19. Oktober 1891 dem neuen Dombaumeister Max Meckel den Auftrag zur Ausarbeitung eines neuen Planes nach den von ihm gemachten Vorschlägen zu erteilen. Schon am 18. Januar 1892 lagen dem Komitee die von Meckel gefertigten Ausführungspläne vor, die dann mit einem Kostenaufwand von 450.000,- Mark genehmigt wurden.
Den zu Baubeginn fehlenden Betrag von 150.000 Mark wurde von der hochherzigen Stifterin Amalie Gramm, zunächst ohne Nennung ihres Namens, unter der Bedingung hinterlegt, dass der Bau der Kirche noch 1892 begonnen werden müsse.
Am 10. Juni 1892 erfolgte der erste Spatenstich. Der Grundstein wurde am 2. Oktober desselben Jahres durch Erzbischof Johannes Christian Roos gelegt. Bauleitender Architekt war Max Meckel, der inzwischen als Erzbischöflicher Baudirektor nach Freiburg berufen wurde.
Am 7. April 1896 begann man mit dem Aufrichten der Turmhelme und im Anschluss daran mit dem Aufmauern der 10 m hohen Turmgiebeln. Seit dem 7. Juli 1896 strahlten die vergoldeten Kreuze von den Turmspitzen hernieder, deren südliche im großen Kupferknauf eine baugeschichtliche Urkunde enthält.