Selon Mazière, saint Médard aurait obtenu de Clotaire l´abandon d´une partie du château Corbaut, dans laquelle il s´installe en 531. Une première cathédrale et un logis épiscopal aurait été construits à cette occasion. Au 8e siècle, après la dispersion des clercs, les terrains situés au sud de la cathédrale furent affectés à l´évêque, qui y fit construire un palais, décrit par saint Bernard au début du 12e siècle. Le palais, détruit par l´incendie qui ravagea la ville en 1131, fut reconstruit sous l´épiscopat de Renaud (1175-1185), avec la chapelle Saint-Nicolas, achevée en 1183, et agrandi grâce aux acquisitions réalisées par son successeur Etienne de Nemours (1188-1221).

Le logis épiscopal est reconstruit sous l´épiscopat de Charles de Hangest (1501-1525) et agrandi, à partir de 1630, (aile en retour d'équerre) par les maîtres maçons Guillaume Cahennier de Noyon et Charles Lemaire de Compiègne. Une déclaration de 1790, citée par Ponthieux, indique que l´évêché est alors composé d´une maison et bâtiments en dépendant, servant de logement aux évêques (dans la cour de ce logis, un dépôt d´archives a été construit en 1790) et, au sud de la rue de l´Evêché, de la maison de la Recepvrie (grenier, écurie et logements) et de l´ancienne cour des plaids. Les bâtiments, qui tombaient en ruine en 1524, sont décrits dans le procès-verbal de vente, comme deux grand bâtiments de deux étages en pierre et couvert de tuiles, comprenant grenier, remise, écurie, grange, cour et jardin.

Un dessin de Taverniers de Jonquières donne une représentation des jardins, à la fin des années 1780.

L´évêché sera vendu en 1792, puis racheté par la ville en 1863.

Jusqu' à la fin 19e siècle, logis et chapelle communiquaient directement avec la cathédrale. De 1884 à 1886, les trois dernières travées de l'aile du 17e siècle et la partie ouest de la chapelle seront détruit, pour dégager le chevet de la cathédrale. L'ensemble est très endommagé en 1918, la chapelle n'est que consolidée, tandis que le logis est entièrement reconstruit de 1923 à 1939, sur les plans de l'architecte des Monuments historiques André Collin. Il abrite le musée du Noyonnais, fondé en 1930.