Famosa soprattutto per la facciata attribuita a Benedetto Antelami, che fu richiamato a Roma e lasciò l'opera incompiuta, la cattedrale, ricostruita dopo il terremoto del 1117, è di tipico stile romanico, con facciata risalente al XII secolo.

Tre portali immettono nella chiesa che si divide in tre navate, divise da colonne unite da volte a crociera; l'altare è rialzato, vi si può accedere grazie a una serie di gradini di marmo bianco liscio e ammirare il coro. La cattedra, ovvero il seggio del vescovo, è ad ovest rispetto all'altare, anziché nell'abituale posizione a sud (i punti vengono indicati trovandosi di spalle rispetto all'abside). Ai lati della scalinata che porta all'altare, ci sono due tendoni porpora che si aprono su due scalinate discendenti che immettono nella cripta, dove sono conservate e ben visibili le reliquie del santo.

Il duomo di Fidenza, come altre cattedrali romaniche, presenta in facciata numerosi bassorilievi ed alcune statue che si mostrano al pellegrino ed al fedele con intenti didascalici, come un libro d'insegnamenti religiosi fatto di immagini. Si tratta di opere scultoree eseguite da Benedetto Antelami e dalla sua scuola tra la fine del XII e l'inizio del XIII secolo; tra esse particolarmente raffinate sono le due statue poste nella nicchie ai due lati del portale maggiore, opere che unanimemente si ritengono direttamente eseguite dal maestro. Il racconto per immagini risulta alquanto complesso ed intreccia tra loro l'omaggio alla Gloria di Cristo, con episodi del Vecchio e Nuovo Testamento, con temi cari alla devozione locale (La vita di san Donnino), con riferimenti a tradizioni storiche, leggende e immagini fantastiche care all'uomo medievale. Altri bassorilievi di scuola antelamica sono rinvenibili nella superficie esterna dell'abside e all'interno del duomo; altre ancora hanno trovato ricovero nel Museo diocesano.