Chủ trương chia tách Giáo phận Vinh đã có từ lâu, từ thời giám mục Phêrô Gioan Trần Xuân Hạp. Năm 1994, Giám mục Hạp gửi văn thư yêu cầu cho phép chia tách giáo phận, tuy nhiên, lúc này giám mục Hạp đã 74 tuổi, sắp cận tuổi về hưu là 75 của Giáo hội Công giáo. Chính vì lý do này, các Bộ của Tòa Thánh yêu cầu công việc chia tách này nên để lại cho Giám mục kế nhiệm.[3]

Giám mục kế nhiệm là Phaolô Maria Cao Đình Thuyên năm 2009 cũng lại gửi văn thư yêu cầu việc này. Nhưng lúc đó, giám mục Thuyên cũng đã 82 tuổi nên Thánh bộ của Tòa Thánh lại không có hồi đáp.[3] Ngày 30 tháng 7 năm 2010, Bộ gửi văn thư cho tân giám mục Phaolô Nguyễn Thái Hợp hỏi về yêu cầu chia tách giáo phận. Giám mục Hợp đồng ý và nhanh chóng hoàn thiện hồ sơ trình lên tỉnh và trung ương. Sau đó ít lâu, ngày 12 tháng 8 năm 2011, Ban Tôn giáo Chính phủ thông báo trên nguyên tắc là Thủ tướng đã chấp thuận. Tuy vậy, cần bổ sung hồ sơ gồm: Văn bản của Chủ tịch Hội đồng Giám mục Việt Nam, văn bản về tên chính thức giáo phận và bản dịch công chứng Văn thư Tòa Thánh về vấn đề chia tách giáo phận (văn bản này đến năm 2018 mới hoàn thiện được.[3]

Chính vì chủ trương này, ngày 16 tháng 9 năm 2003, nhà thờ Văn Hạnh đã được khởi công, với mục tiêu sẽ làm nhà thờ chính tòa của giáo phận được chia tách. Đến ngày 26 tháng 4 năm 2012, nhà thờ xây dựng hoàn tất và cử hành lễ khánh thành.[4]

Từ năm 2013, khi đang là giám mục chính tòa của Giáo phận Vinh, Giám mục Nguyễn Thái Hợp đã nhiều lần đề xuất cùng Hội đồng Giám mục Việt Nam và Tòa Thánh cho chia tách Giáo phận Vinh thành Giáo phận Vinh và Giáo phận Hà Tĩnh vì Giáo phận Vinh khi đó là giáo phận có số giáo dân đông thứ ba của Giáo hội Công giáo Việt Nam sau Giáo phận Xuân Lộc và Tổng giáo phận Thành phố Hồ Chí Minh.

Ngày 18 tháng 1 năm 2018, trong khuôn khổ chuyến thăm và làm việc tại Việt Nam, Thứ trưởng Bộ Ngoại giao Tòa thánh, Đức Ông Antoine Camilleri đã làm việc với Chính phủ Việt Nam, trong đó có nhiều nội dung bàn về việc thiết lập quan hệ ngoại giao và việc chia tách một số giáo phận. Ngày 22 tháng 12 năm 2018, Giáo hoàng Phanxicô tuyên bố chính thức thiết lập Giáo phận Hà Tĩnh trên cơ sở tách từ Giáo phận Vinh và bổ nhiệm giám mục Giáo phận Vinh Nguyễn Thái Hợp làm giám mục tiên khởi.[5]

Nghi thức chính thức thiết lập Giáo phận và nhậm chức Giám mục Tiên khởi của Giám mục Phaolô Nguyễn Thái Hợp diễn ra vào ngày 11 tháng 2 năm 2019.[2]