La Cattedrale fu costruita a partire dal XII secolo. Lo stile romanico del progetto iniziale è testimoniato dalla facciata. Tra il 1451 e il 1493 venne eretto il campanile su progetto di Leon Battista Alberti, che però non venne mai terminato e tutt'oggi è privo della prevista copertura a cuspide. La facciata è in marmo bianco a tre cuspidi, con logge, arcate, rosoni, finestroni, statue e numerosi bassorilievi. Nella parte centrale risalta il protiro, sorretto da leoni e sormontato da una loggia a baldacchino con la statua della Madonna col Bambino e un Giudizio Universale di influenza gotico-francese. In basso, al di sopra del portone centrale, due opere dello scultore Nicholaus. L'interno, in stile barocco, è a tre navate con triplice transetto. Al centro spicca l'altare maggiore. A sinistra dell'altare c'è la tomba di Papa Urbano III (morto a Ferrara nel 1187). Nelle cappelle laterali sono presenti la Madonna in Trono e Santi del Garofalo, l'Incoronazione della Vergine e Santi di Francesco Francia e la Vergine in Gloria con le Sante Barbara e Caterina del Bastianino (XVI secolo), che dipinse anche nel catino absidale con l'affresco del Giudizio Universale (1577-1581).