La disparition presque totale des archives du chapitre ne permet pas de suivre avec précision, sous l’Ancien Régime, l'histoire des cloches de la cathédrale qui étaient destinées à un usage liturgique, mais aussi au guet et à l'horloge de la ville.

Le Rituel de Nivelon, composé vers 1200, signale déjà l’existence de deux séries de cloches - les grosses et les petites - parmi lesquelles les cloches nommées "Lettarda" et "Gloriosa" font individuellement entendre leur voix au cours de certains offices. Dans la seconde moitié du 15e siècle, le chanoine Nicolas Hennessen (plus probablement Hennequin ?) fait refondre la cloche nommée "Guillaume", et l’évêque Jean Milet (1442-1503) offre également à la cathédrale une grosse cloche et une horloge.

Les protestants qui s’emparent de la ville en 1567 détruisent la plupart des cloches de ses églises. Claude Dormay rapporte que celles de la cathédrale sont "mises en pieces, excepté deux ou trois qui furent reservées pour le guet, pour l’Horloge, & pour les Assemblées". D’après le chanoine Cabaret, les occupants laissent pourtant à leur départ un clocher entièrement vide, les protestants ayant vendu les cloches encore en place - y compris celles de l’horloge - la veille de leur départ. Toutefois, un doute plane sur l’exactitude de cette allégation, puisque deux petites cloches fondues en 1498 sous l’épiscopat de Jean Milet sont encore présentes à la cathédrale dans le courant du 19e siècle. Mais peut-être proviennent-elles d'un autre édifice ?

Il faut attendre au moins trois décennies pour que l’église-mère du diocèse retrouve une sonnerie. Quatre petites cloches sont fondues le 1er juin 1597 (certains auteurs écrivent 1697), grâce à l’aide financière de chacun des chanoines. On ignore à quelle date sont coulées les grosses cloches, qui sont refondues le 30 janvier 1715 par les fondeurs Jean Lambert et Claude Causard. Ce dernier ouvrage laisse le chapitre insatisfait à cause de faux tons irrémédiables. Enfin, en 1781, le chapitre fait installer une nouvelle cloche pour le guet, la précédente et les cloches de la petite sonnerie étant refondues pour former une sonnerie plus forte, destinée au service quotidien de l’église. Les quatre nouvelles cloches sont bénies le 25 mai 1781. La première a pour parrain Monseigneur Henri-Claude de Bourdeilles, évêque de Soissons, et pour marraine, Madame la comtesse de Bourdeilles ; la deuxième a pour parrain Monsieur Le Pelletier, intendant de la province, et pour marraine, Madame d’Ormesson ; la troisième a pour parrain le corps de ville de Soissons et pour marraine, Madame de La Rochefoucauld-Maumont, abbesse de Notre-Dame de Soissons ; enfin la quatrième a pour parrain l’abbé Le Moine de Reuve, prévôt du chapitre, et pour marraine, Madame la marquise de Champlaye. Ces cloches paraissent avoir été fondues par les Rémois F. et J.-B. Lecomte, père et fils.

L’administration révolutionnaire réquisitionne les cloches des édifices religieux en 1791. Pourtant, à la demande de l'évêque constitutionnel Marolles, les huit grosses cloches de Saint-Jean-des-Vignes rejoignent la tour de la cathédrale en 1792. Mais une loi révolutionnaire réduit rapidement cette prestigieuse sonnerie à une unique cloche : le bourdon de Saint-Jean nommé "Simone", fondu en 1645 sous l'épiscopat de Simon Legras. Ce bourdon - refondu depuis - mesurait 1,40 m de hauteur et 1,77 m de diamètre, et portait l’inscription suivante : Illustrissimo Domino Simoni Legras, Suessionum episcopo regularis canonici prior et capitulum Sancti Joannis in vineis. Campanam hanc tanquam defensori suo dicarunt anno Domini 1645.

Une fois le culte rétabli au début du 19e siècle, il s'impose de donner à la cathédrale une sonnerie, signe extérieur de religion. En 1802, la municipalité met à la disposition des paroissiens une cloche de l'abbaye Saint-Léger, deux de Saint-Paul, qui servaient de timbre à l'horloge de la ville, deux autres encore provenant de Bucy, et autorise enfin l'installation de la petite cloche "Renée", surnommée "Mignonne", et réalisée pour l’abbaye Saint-Léger en 1754. L’une des cloches provenant de Bucy est refondue par Jean-Baptiste Antoine, de Neuilly-Saint-Front, et baptisée le 17 juin 1803 sous le nom d’Octave-Marguerite. Elle portait comme inscription : L’an onze de la République, j’ay été bénite par M. Jean Claude Le Blanc de Beaulieu Evêque de Soissons et de Laon ; je me nomme Octave Margueritte, par M. Octave Gabriel Henry de Ségur sous-préfet de l’arrondissement et ville de Soissons, et par Madame Margueritte Sainte James épouse de M. Amand Marc Jacques Chastenet de Puységur maire de la ville de Soissons. J’ai été fondue le 24 prairial an onze par Jean Baptiste Antoine à Neuilly Saint Front.

Cette multitude de provenances empêchant un accord parfait des cloches entre elles, une convention est finalement passée le 12 juin 1810 entre les fabriciens et Nicolas Cavillier, fondeur à Carrépuis, pour la réalisation de trois grosses cloches proportionnées au bourdon de Saint-Jean, conservé, et de quatre petites accordées aux quatre grosses. À l’exception des cloches cédées à la paroisse de Crouy, les anciennes cloches sont donc fondues. Leur métal, accru par 3 t de métal de cloches en morceaux fournies par un marchand spécialisé installé 29 rue du Temple à Paris, donne naissance vers la fin de l'année à Marie, Gervaise, Protaise, Crépine, Crépinienne, Sixtine et Sinicie. Outre "Simone" de Saint-Jean-des-Vignes et la petite "Renée" provenant de Saint-Léger, la cathédrale paraît également conserver à l’époque trois de ses anciennes cloches qui sonnent à l’horloge du monument dans le courant du 19e siècle. Un inventaire des cloches du département de l’Aisne commencé en 1866 signale en effet à la cathédrale la présence d’une des cloches réalisées par ordre du chapitre en 1781, mais surtout de deux cloches faites à la demande de l’évêque Jean Milet en 1498. Hautes de 32 et 45 cm, ces deux dernières portaient la même inscription, qui a été relevée par plusieurs historiens locaux : "M. I. premier de ce nom E. de S. / No[us] fist faire MCCCC. IIIIxx et XVIII", et qu’il faut comprendre comme "Jean Milet, premier de ce nom, évêque de Soissons, nous fit faire en 1498".

En 1872, force est de constater que le bourdon de la sonnerie est fêlé et la fabrique doit se résoudre à le faire refondre. Ainsi s'efface Simone en faveur de Julie-Paule, issue de la fonderie d'Amédée Cavillier et baptisée le 6 novembre 1881.

Les bombardements de la Première Guerre mondiale et l'effondrement de la tour sud n'épargnent que deux des huit cloches : Julie-Paule et Protaise. Grâce aux efforts du clergé et des fidèles et surtout au généreux don du Comité américain pour les Régions dévastées de la France, six cloches supplémentaires sont fondues par la maison parisienne Armand Blanchet, puis baptisées le 22 juin 1924. Elles sonnent d’abord dans un beffroi provisoire, avant de regagner en 1937 la tour sud restaurée. Depuis cette époque, les deux bourdons : Marie-Henriette-Amérique-France-Victoire et Julie-Paule-Simone, ainsi que Gervaise, Protaise, Crépine, Crépinienne, Sixtine et Juliette accompagnent la vie religieuse de la paroisse.