Od 1818 r. na terenie diecezji znalazł się Kalisz z sanktuarium św. Józefa. Łaskami słynący obraz Świętej Rodziny, gdzie św. Józef był szczególnie czczony, został koronowany papieskimi koronami już w 1796 r. Zapewne to było przyczyną obrania tego świętego za patrona diecezji. Staraniem więc biskupa Wincentego Popiela, w 1880 r. Stolica Apostolska wydała dekret ustanawiający głównym patronem diecezji św. Józefa. W 1930 r. pięćdziesiątą rocznicę tego wydarzenia przypomniał biskup włocławski w swoim liście pasterskim wydanym z okazji obchodzonego wówczas nadzwyczajnego Roku jubileuszowego. Położył w nim główny nacisk na rolę rodziny i na zagrożenie jakie niosły dla niej ówczesne czasy. Chociaż od 1992 r. sanktuarium św. Józefa jest już poza diecezją, św. Józef pozostał nadal głównym patronem diecezji. 

Drugim patronem został obrany błogosławiony Bogumił z Dobrowa.