La basilica di Vercelli fu fondata per volere del Cardinale Guala Bicchieri. La posa della prima pietra avvenne nel 1219 e la costruzione fu ultimata nel 1227.

Il primo prete del Sant'Andrea fu un canonico di Mortara, chiamato Giovanni.

Il primo abate della basilica fu Tommaso Gallo, teologo di S. Vittore, che si trasferì appositamente da Parigi a Vercelli, per gestire i beni dell'abbazia.

Nel 1467, si insediarono a Vercelli i lateranensi, una congregazione religiosa sorta nel 1405 e che si sostituì ai vittorini nella gestione del S. Andrea.

In quegli anni l'Ospedale fu sottratto alla giurisdizione dell'abbazia.

Sotto la guida dei lateranensi, la durata della carica di abate, che prima era una nomina a vita, diventò in un primo tempo annuale e poi triennale.

Il 9 febbraio 1798, papa Pio IV sciolse l'ordine dei lateranensi, che in quegli anni si erano dimostrati indisciplinati e dediti a costumi poco consoni al loro ruolo.

I padri cistercensi presero il loro posto alla guida dell'abbazia, ma solo per pochi anni, fino al 1802.

Nel 1828, la chiesa fu restaurata sotto la direzione del conte Carlo Emanuele Arborio Mella e dal 1823, fino al 1866 vi si stabilirono i devoti ai Santi Eusebio e Carlo.

Nel 1926 il Sant'Andrea fu nuovamente restaurato e nel 1929 vi tornarono i canonici regolari lateranensi.

Dal 2004, la basilica è gestita dal clero della diocesi ed ospita la Comunità del Seminario e la Fraternità della Trasfigurazione.