La catedral de Santa Maria se inició en el año 1347, cuando el obispo Arnau de Llordat coloca solemnemente la primera piedra en medio del ábside el 21 de Mayo del citado año, y se consagró en 1597, cuando el obispo morellano Gaspar de Punter consagró la catedral gótica. Se calcula que su construcción -tal como la conocemos hoy- duró 412 años.

Su interior es luminoso debido al número de ventanales y la sustitución de muros por arcadas. En el ábside se encuentra el retablo de la Transfiguración, obra del notable artista Jaume Huguet, del siglo XV, y en el altar mayor, el retablo de Santa Maria, de madera policromada, con escenas del Nuevo Testamento y de la Virgen.

El claustro de la catedral, construido para los canónigos de San Agustín, presenta una forma irregular y contiene una valiosa colección de inscripciones en sus muros. A él se accede desde el exterior por el característico portal de l'Olivera (siglo XVIII), de estilo barroco.

La Iglesia Catedral ostenta el título de Basílica. El ábside exterior, la gárgola con el doble deambulatorio, el presbiterio y las tres naves destacan claramente por su estilo gótico elegante, refinado y, sobre todo, técnicamente atrevido.