Primeiramente foi unha basílicabizantina, sobre a que, en 1185, o arcebispo de Palermo mandou levantar un templo de planta basílica con tres ábsidas. O bispo quería competir coa beleza e poder da catedral de Monreale. A catedral foise reformando ao longo do tempo, con espléndidas melloras, como o pórtico de tres arcos, de influencia aragonesa.
Ten planta de cruz latina, con tres naves divididas por columnas. No interior hai múltiples capelas, entre as que destacan a do Sacramento, por estar decorada con pedras preciosas e lapislázuli e a de Santa Rosalía, onde se atopa a talla da patroa de Palermo.
↑Véxase na entrada «Arab-Norman Palermo and the Cathedral Churches of Cefalú and Monreale» do sitio oficial do «UNESCO World Heritage Centre», dispoñible en liña en: . Consultado o 2 de agosto de 2016.