A Igreja Católica Caldeia foi fundada por vários grupos de ex-nestorianos que quiseram a comunhão com a Santa Sé. Por isso, estes cristãos separaram-se da Igreja Assíria do Oriente (ou "Igreja Nestoriana") e, logo, pode-se dizer que a Igreja Caldeia é descendente da Igreja Nestoriana . Mas, a data exacta da sua comunhão com a Santa Sé é muito controversa, existindo várias datas para este acontecimento. Uns apontam para 1551/1552 , quando um alto prelado da Igreja Assíria do Oriente, juntamente com os seus apoiantes, reconciliou-se com a Santa Sé. Este prelado, chamado Yohannan Sulaqa, foi até consagrado e reconhecido pelo Papa Júlio III. Porém, após a morte de Sulaqa, a relação entre estes católicos caldeus e a Santa Sé tornou-se muito turbulenta, esporádica e fraca. Para além de Sulaqa, ao longo dos tempos, existiram também vários prelados e comunidades nestorianas, como a de Diyarbakir, que reconciliaram-se com o Papa. Mas, só em 1830 é que a hierarquia católica caldeia foi definitivamente estabelecida e clarificada, com a nomeação definitiva de Yohannan Hormizd como o único Patriarca Caldeu da Babilónia . Este acontecimento marca a formação da moderna Igreja Católica Caldeia, no sentido de uma instituição com uma estrutura hierárquica e organizacional bem definida. Em 1846, a Igreja Caldeia foi finalmente reconhecida pelo Império Otomano, que deu-lhe o estatuto de millet (comunidade etno-religiosa distinta dentro do Império), permitindo assim a emancipação civil dos católicos caldeus no Império Otomano.

Actualmente, os seus fiéis, que são cerca de 600 a 700 mil , concentram-se no Médio Oriente, nomeadamente no Iraque e em partes do Irão e da Turquia. Para além destas regiões históricas, existe também comunidades caldeias na Austrália e nos Estados Unidos da América (nomeadamente na Califórnia, na Arizona e no Michigan). Um dos católicos caldeus mais famosos é o iraquiano Tariq Aziz, um colaborador próximo de Saddam Hussein.