La catedral de Santa Maria, d’estil romànic i datada del segle XII, és l’última de tot un seguit de catedrals que es van aixecar a la Seu d’Urgell entre el segles IV i XII. Es considera obra del bisbe sant Ot, tot i que aquest va morir l’any 1122, just a l’inici de les obres. La catedral va ser continuada durant el mandat dels seus successors. Es coneix el nom d’un dels arquitectes que va intervenir en l’obra: Ramon Lambard, originari de Coll de Nargó, gràcies a l’únic contracte d’obres de l’època del qual es té coneixement. L’estat actual de la catedral és fruit de les diferents restauracions que es van dur a terme durant el segle XX.
És una construcció de planta basilical, formada per tres naus i un gran transsepte rematat als extrems per una torre. La capçalera, una de les més aconseguides del romànic català, té cinc absis però només el central es projecta a l’exterior amb una galeria oberta a la part superior, de clara influència italiana i que és l’element més vistós de l’absis. Cal destacar la façana principal, on es concentra gairebé tota la decoració escultòrica amb els motius característics del romànic. A la façana sud es troba la porta d’accés al claustre, espai destinat a la meditació, que a més permetia la comunicació entre la catedral i les dependències annexes: l’església de Sant Miquel, el deganat i l’església de la Pietat, l’actual museu. Es conserven tres de les galeries romàniques del segle XII amb capitells esculpits. La quarta galeria va ser reformada al segle XVII.