Elia, arcivescovo di Aquileia, in contrasto con il papa si proclamò patriarca e decise di dedicare la nuova chiesa al patrono del concilio di Calcedonia, Sant'Eufemia.
Tra il VI e il VII secolo la basilica fu sede del ramo filo-romano e filo-bizantino fino alla separazione definitiva delle due chiese e alla creazione negli anni 771 e 739 del Patriarcato di Grado.
Questa basilica iniziò a decadere dal 1105, poichè sempre più sottoposta allo stretto controllo dei Duchi di Venezia.
Nel 1451 con l'istituzione del nuovo Patriarcato di Venezia, la basilica venne incorporata nella nuova diocesi, perdendo il titolo di cattedrale.
L'attuale campanile venne eretto nel 1455 e nel 1462 fu poi aggiunta una statua segnavento in rame, che raffigura l'arcangelo Michele.
Il 22 settembre 1888 la basilica e l'altare vennero consacrati dall'arcivescovo di Gorizia, ad oggi tutto ciò appartiene all'arcidiocesi di Gorizia.