La catedral se ubica en la plaza que lleva su nombre, en el lugar más elevado del cerro sobre el que se asentó la primitiva ciudad en sus orígenes, constituyendo, junto al ayuntamiento y otros edificios relevantes, el centro del recinto histórico de la ciudad.

Su origen se remonta a la antigua mezquita mayor musulmana, consagrada como templo cristiano en 1096 tras la reconquista de la ciudad y usada durante casi doscientos años como lugar de culto hasta que se construyó la catedral. Testigo de esta época queda un arco de herradura cegado, considerado como la puerta de acceso del antiguo minarete.
El edificio gótico actual se inició en el siglo XIII, prolongándose las obras hasta el siglo XVI. El conjunto engloba, aparte de la catedral, un claustro, el palacio episcopal y la llamada parroquieta.

El templo, de planta casi cuadrada, consta de tres naves con capillas entre los contrafuertes, crucero y cabecera con cinco ábsides. La nave del crucero se cubre con bóveda de crucería, así como las naves laterales y sus capillas, mientras que la nave central, recrecida a finales del siglo XVI, lo hace con bóvedas estrelladas. La separación de los tramos se hace por pilares con columnas adosadas.

La portada principal se sitúa a los pies, aunque existe otra en el brazo del crucero; es abocinada, con siete arquivoltas apuntadas y catorce esculturas de tamaño natural en sus jambas. Las arquivoltas también están decoradas con pequeñas esculturas entre doseletes. El tímpano presenta una imagen de la Virgen en el centro, bajo dosel, a cuyos lados aparecen dos ángeles incensarios. En el dintel se observa escudos de Aragón, la catedral y la ciudad, y sobre él aparecen los Reyes Magos, Cristo y la Magdalena. Junto a esta portada se abre otra correspondiendo a la nave de la Epístola, abocinada pero sin decoración.

La portada abierta en el crucero por el lado de la Epístola presenta en el tímpano un Calvario y un sepulcro con ángel en un lado de las arquivoltas y las Tres Marías en el otro. Conserva restos de policromía.