Już w XV wieku istniała w Ełku parafia katolicka p.w. św. Katarzyny, należąca do dekanatu reszelskiego. Od 1528 roku w mieście wprowadzono luteranizm. Od tego czasu nieliczni mieszkający tu katolicy nie mieli własnego kościoła. Opieką duszpasterską otaczali ich jezuici ze Świętej Lipki. Dopiero w wieku XIX katolicyzm miał tu większą ilość wyznawców. W 1853 roku utworzono w Ełku placówkę duszpasterską, a w następnym oddano do użytku kaplicę tymczasową. W marcu 1871 roku reaktywowano parafię katolicką, zaś w 1893 roku rozpoczęto budowę kościoła. Kościół parafialny, obecnie już istniejący, został konsekrowany 19 sierpnia 1903 przez bpa Edwarda Hermanna p.w. św. Wojciecha i Przemienienia Pańskiego. Został on odnowiony i odmalowany w 1955 roku. Kolejny, generalny remont, przeprowadzono w latach 1993-1995.
W uroczystość Zwiastowania Pańskiego, 25 marca 1992 roku, Ojciec Święty Jan Paweł II bullą "Totus Tuus Poloniae Populus" podniósł miasto do godności stolicy nowo utworzonej diecezji ełckiej, a kościół św. Wojciecha obdarzył tytułem katedry. Powstała diecezja objęła powierzchnię około 11 tys. km kwadratowych. W jej skład weszło 130 parafii, skupionych w 16 dekanatach. Na ziemi nowej diecezji znalazło się 500 tys. mieszkańców, z czego 490 tys. przyznawało się do przynależności do Kościoła Katolickiego.
Pierwszym biskupem ełckim został bp Wojciech Ziemba. Uroczysty ingres do katedry, z udziałem Prymasa Polski, odbył 23 kwietnia 1992 roku. Biskupem pomocniczym pierwszego ordynariusza został bp Edward Samsel. 13 maja 1994 roku bp Wojciech Ziemba ustanowił kościół św. Wojciecha w Ełku Diecezjalnym Sanktuarium Matki Bożej Fatimskiej.
Dnia 16.11.2000 r. Jan Paweł II mianował bpa Edwarda Samsela nowym ordynariuszem ełckim. Ingres do katedry św. Wojciecha odbył się 16.12.2000 r. W styczniu 2003 r. na skutek zawału serca bp Samsel zmarł. Obecnie ordynariuszem diecezji jest bp Jerzy Mazur SVD, uprzednio biskup diecezji św. Józefa w Irkucku (Syberia). W posłudze duszpasterskiej wspiera go biskup pomocniczy Romuald Kamiński.

8 czerwca 1999 r. diecezję nawiedził Jan Paweł II. W Ełku odprawił Eucharystię, podczas której mówił m.in.:

Chrystus, "światłość świata" (por. J 8, 12) wniósł w dom Zacheusza, a w sposób szczególny w jego serce, swoje światło. Pod wpływem bliskości Jezusa, Jego słów i nauki zaczyna się dokonywać przemiana serca tego człowieka. Już na progu swego domu składa Zacheusz takie oświadczenie: "Panie, oto połowę mego majątku daję ubogim, a jeśli kogo w czym skrzywdziłem, zwracam poczwórnie" (Łk 19, 8). Na przykładzie Zacheusza widzimy, jak Chrystus rozjaśnia mroki ludzkiego sumienia. W Jego świetle poszerzają się horyzonty ludzkiej egzystencji, zaczyna się dostrzegać świat ludzi i ich potrzeby. Rodzi się poczucie więzi z drugim człowiekiem, świadomość społecznego wymiaru człowieka i w konsekwencji poczucie sprawiedliwości. "Owocem bowiem światłości jest wszelka prawość i sprawiedliwość, i prawda", poucza święty Paweł (Ef 5, 9). Zwrot ku drugiemu człowiekowi, ku bliźnim, stanowi jeden z głównych owoców szczerego nawrócenia. Człowiek wychodzi ze swojego egoistycznego i zwraca się ku innym, czuje potrzebę bycia dla współbraci. Takie rozszerzenie serca w spotkaniu z Chrystusem daje rękojmię zbawienia, jak to ukazuje dalsza część rozmowy z Zacheuszem: "Na to Jezus rzekł do niego: «Dziś zbawienie stało się udziałem tego domu (...). Albowiem Syn Człowieczy przyszedł szukać i zbawić to, co zginęło»".