L’impianto originale della chiesa risale al XV secolo ed ha subito numerosi rimaneggiamenti nel corso degli anni fino al 1872, l’anno nel quale fu insignita del titolo di “Cattedrale”, poiché Acireale divenne diocesi autonoma. Sono percepibili alla vista le aggiunte alla struttura originale che sono state apportate nel corso dei secoli. Il risultato è un impianto architettonico con più stili.

Nel XV secolo la Cattedrale era composta di una sola cappella, ma in seguito grazie alle ricche donazioni economiche delle corporazioni e delle famiglie nobili residenti in città il Duomo fu ampliato. La Meridiana e il prospetto risalgono al XVII secolo, mentre il portale marmoreo che è stato realizzato da Placido Blandamonte risale al 1668. I due campanili a base ottagonale, invece, sono in stile gotico ma sono stati costruiti in tempi diversi. Il campanile a sud risale al 1544, il secondo (pur mantenendo lo stesso stile costruttivo) invece è della fine dell’ottocento ad opera di Stefano Ittar e Giovan Battista Filippo Basile.

La struttura interna, a croce latina, è in stile barocco ed è stata realizzata nel periodo compreso dalla fine del Seicento fino alla prima metà del Settecento. Molte le opere custodite all’interno come la Cappella di Santa Venera, all’interno della quale sono custodite le reliquie della Santa, la statua che la raffigura scolpita da Mario D’Angelo nel 1651 e il fercolo argenteo risalente al 1658-1670.

Gli affreschi nella Cappella sono stati dipinti da Antonio Filocamo, mentre gli altri nel transetto e nella cupola sono ad opera di Pietro Paolo Vasta, tra il 1738-1739. La volta invece è stata affrescata da Giuseppe Sciuti alla fine del XIX secolo. Molto bella è la meridiana ornata con i segni dello zodiaco custodita nel transetto e realizzata da C.F. Peters nel 1844 e decorata da G. F. Boccaccini poco dopo.