En 1763, Monseigneur de Fitz-James, évêque de Soissons, fait dresser les plans d'un nouveau décor de chœur par Michel-Ange Slodtz. Le décès du prélat et celui de l'artiste en 1764 repoussent le début des travaux à 1767. Sont d'abord effectuées la construction d'un nouveau jubé, la pose du pavement en marbre du sanctuaire et du chœur, la remise en place des stalles restaurées et des lambris, l'installation des grilles et de la gloire, enfin celle de l'aigle-lutrin. Si l'on en croit l'auteur de l'"Essai sur la gloire renaissante de l'église cathédrale de Soissons", le plan de l'autel n'est toujours pas arrêté en 1769, époque à laquelle cette pièce essentielle du mobilier ne figure encore qu'à l'état de modèle. La date de commencement de la réalisation du maître-autel n'est pas précisée par le chanoine Cabaret, qui attribue néanmoins l'ouvrage au marbrier hainuyer Thomas.

La pose du maître-autel en juin 1771 constitue le point culminant de ce réaménagement complet du chœur liturgique. L'autel est consacré en grande pompe en août 1771, par Monseigneur Charles-Antoine de La Roche-Aymon, archevêque de Reims. À cette date, il ne reste plus qu'à y poser des ornements en bronze doré, ce qui est fait en 1772.

La Révolution française prive l'autel de ses ornements métalliques, qui sont retirés et fondus. Après la reprise du culte catholique au début du 19e siècle, de nouveaux ornements en chêne sont sculptés en 1807 par le sculpteur soissonnais Pierre Benoît Noailles, puis dorés par le peintre-doreur Louis Gramet, pour donner l'illusion du bronze doré que les finances de la fabrique ne peuvent alors permettre d'acquérir. En 1864, alors que la trésorerie de la fabrique s'est améliorée et que de grands travaux sont prévus à l'entrée du chœur et dans le transept, la fabrique décide de nettoyer et remettre à neuf "cet autel remarquable" et de faire redorer ses différents ornements. Depuis cette époque, les conflits successifs ont épargné le maître-autel qui, en particulier, a traversé la Première Guerre mondiale sous la protection d'une épaisse couche de sacs de plâtre et de ciment installée en juin 1915 et a pu être réutilisé dès 1919. Les ornements dorés de cet autel, qui n'est plus employé depuis le concile Vatican II, ont été restaurés par l'atelier Mainponte en 1987.

Un reliquaire en bois doré se trouve actuellement installé entre le tombeau de l'autel et la table d'autel. Ce reliquaire contient des parcelles des corps des saints Gervais et Protais, saints patrons de la cathédrale et du diocèse de Soissons. Cette poussière a été recueillie au fond de leur tombeau, situé dans la basilique Ambrosienne de Milan et redécouvert en 1864 à la suite de travaux de restauration. Les reliques ont été obtenues en 1876 par le chanoine Jean Hilaire Nicolas Demiselle qui effectuait alors un pèlerinage en Italie. Ayant reçu l'accord de Monseigneur Thibaudier et du chapitre, le chanoine Demiselle a fait réaliser un tube en cristal destiné à renfermer les reliques, puis une petite châsse en bois doré, dans laquelle le tube a été déposé. Cette châsse a été placée sous la table du maître-autel le 31 octobre 1877.