A XVIII. század közepétől 1793-ig készült a város közepén, a székesegyházzal szemben a négy utcára néző, építészetileg szép arányú, impozáns épület, az Egri Líceum. Hivatalosan 1763-ban, ezen a napon alapította Esterházy Károly.
Az egykori egri líceum épülete az Eszterházy téren áll a bazilikával szemben, a domb lábánál; főbejárata a Eszterházy térről nyílik. A líceumot Barkóczy Ferenc püspök kezdte építtetni 1761-ben, mert ebben az épületben kívánta elhelyezni az általa alapítani kívánt egri egyetemet (universitast). Az első tervező Josef Ignaz Gerl volt. Miután Barkóczy esztergomi hercegprímás lett, őt a püspöki székben 1762. június 29-én Eszterházy Károly követte. Elődje terveit folytatni akarta, és utasította az építészt, hogy az eredetileg földszintesnek szánt épület helyett egyemeleteset tervezzen — ebben a(z 1763 márciusában elkészült) változatban már a csillagász torony és a könyvtár is szerepelt.
A tereprendezési munkálatokat 1762-ben kezdték meg. Időközben az angolkisasszonyok mai iskolájának épületében (Kossuth u. 8.) működött, ún. „Foglár-féle jogi iskola” (Collegium Iuridicum) épülete életveszélyessé vált; azt át kellett terveztetni és építeni. Emiatt Egerben több évre le kellett állítani a jog oktatását. Ráadásul a papneveldében se volt elég hely, ezért Eszterházy másodszor is utasította az építészt a tervek átdolgozására, még egy emelet ráépítésére. Gerl ezt erősen nehezményezte, arra hivatkozva, hogy terveit egyszer már jóváhagyták. Ezért a püspök elvette tőle a munkát, kártalanította Gerlt, és a második áttervezést Fellner Jakabra bízta. Az épület felépítéséhez végül is több, mint húsz év kellett.
Eszterházy az építkezést végig figyelemmel kísérte; ha kellett, magánvagyonából pótolta a költségvetés hiányait. Az eredeti terveket többször is megváltoztatta, a belső kiképzés jellegét személyesen határozta meg, a felszerelés beszerzését, a freskók festését ugyancsak személyesen ellenőrizte.
Az épület 1785-re elkészült, de az egyetem alapítását sem Mária Terézia, sem utóda, II. József nem engedélyezte. Az 1777-ben kiadott Ratio Educationis 14. paragrafusa kimondta, hogy Magyarországon csak egy egyetem működhet, mégpedig a budai. A tervezett egri Universitas a líceum rangot kapta meg: ez a 18. századi Magyarországon olyan intézményegyüttes volt, amelyben a gimnáziumhoz felsőfokú képzést nyújtó tagozat is kapcsolódott. Különféle egyéb oktatási célokra is hasznosították, működött itt: papnevelde, tanítóképző, jogakadémia, egyházi nyomda és rajziskola is.
A hatalmas, szabadon álló, kétemeletes épület nagy, négyzet alaprajzú udvart keretez; az udvarba benyúlik a nyugati épület udvari homlokzatának középtengelyében kialakított lépcsőház.
A főhomlokzaton a barokk stílusjegyei között a copf stílus (XVI. Lajos stílus) díszítő elemei is megtalálhatók. A főbejárat feletti díszteremben tartották egykor az ünnepélyes vitavizsgákat, amiken a vitafelek a két, az emeleti részen egymással szemben kialakított erkélyről képviselhették álláspontjukat. Mára kissé megkopott mennyezeti freskóját Franz Sigrist (1727–1803) osztrák festő készítette (1794-ben). A freskó a négy tervezett egyetemi fakultást: jogtudomány, teológia, orvosképzés, természettudományok mutatja be szimbolizáltan.
A keleti homlokzat középtengelyében csillagvizsgáló torony emelkedik, az Egri csillagdát nyitották meg itt 1776-ban, az akkor korszerű eszközökkel fölszerelve. Az egri csillagászati dél a múzeum nagytermén átlósan áthaladó márványcsíkon jeleníthető meg.
II. József magyar király 1784-ben betiltotta az intézmény működését, így az osztrák és angol műszerek, amiket nem fejlesztettek tovább, apránként elavultak. A teraszon lévő építmény két oldalán hengeres szerkezeteket helyeztek el. Az északi forgó hengerből egy tükör és lencse az alatta lévő szinten kialakított kicsinyke, besötétített szobában álló fehér asztalra vetíti a város látképét. Az 1779-ben üzembe helyezett camera obscurát Edinburghben gyártották. Hell Miksa, az intézmény első csillagásza azért működtette ezt „városnéző eszközt”, hogy szórakoztassa vele a város lakóit és látogatóit.
A déli oldal nagytermét Eszterházy püspök eredetileg egyetemi könyvtárnak szánta; végül a Főegyházmegyei Könyvtár központja lett. Mennyezetének freskóját Kracker János Lukács és segédje (később veje) Zach József festette 1778-ban: a sajátos érzékcsalódást keltő ábrázolásmóddal kupolásnak látszó terem mennyezetén gótikus templomi környezetben a tridenti zsinat egy ünnepélyes ülését láthatjuk.
Az északi épületben található kápolna mennyezetét Franz Anton Maulbertsch: Az üdvözültek című freskója (1794) díszíti.
