År 1747 påbörjades tornbygget efter ritningar av arkitekt Carl Hårleman. Det tillfogades relativt skonsamt till den medeltida västfasaden. Tornet uppfördes av tegel och avslutades med en låg kopparklädd huv. Klockorna flyttades över från den 1623 uppförda klockstapeln, som var belägen söder om kyrkan.
I slutet av 1700-talet var kyrkans tak i mycket dåligt skick och såväl valv som murar uppvisade stora brister. Kyrkan försågs med ett nytt tak 1774. Problemen fortsatte dock med nya sprickbildningar och nya reparationer utfördes.
I mitten av 1800-talet stod det klart att en mer genomgripande renovering var nödvändig av själva kyrkobyggnaden. Den omfattande restaureringen av Linköpings domkyrka, som inleddes 1849 innebar bland annat att samtliga murar sågs över och delvis murades om. De medeltida portalerna nytillverkades efter originalen och fönstren gjordes om med delvis nya masverk och gjutjärnsbågar.
Den omfattande restaureringen avslutades först 1870. Då föreslogs en förändring av Hårlemans ”vanprydande” torn, så att det bättre passade de nygotiska stilidealen som var populära under 1800-talets senare del. År 1886 stod tornet klart och då efter ritningar av arkitekt Helgo Zettervall.