Il duomo, assieme agli altri edifici sacri ad esso connessi, si trova nel cuore della città, in Piazza della Repubblica, dove sorgeva una precedente cattedrale romanica. Lungo il lato affacciato alla piazza l'edificio è delimitato da un colonnato; sotto al portico si trova l'accesso al sagrato, chiuso da una cancellata e circondato internamente da un ulteriore porticato. L'ingresso è situato sotto un pronao, costituito da quattro imponenti colonne scanalate, ornate da capitelli corinzi, che sorreggono il frontone di forma triangolare.

La struttura interna è suddivisa in tre navate da possenti colonne in stucco marezzato di colore giallo-ocra. La navata centrale è coperta da una volta a botte mentre le navate laterali hanno copertura a calotta in ogni campata. Tra i dipinti più significativi troviamo lo Sposalizio di Santa Caterina di Gaudenzio Ferrari, oltre ad opere di Bernardino Lanino e Callisto Piazza.

Di fronte alla chiesa, dall'altro lato del sagrato, sorge il Battistero paleocristiano, risalente al IV-V secolo, considerato il più antico monumento della città. L'edificio è a pianta ottagonale con absidi alternatamente rettangolari e semicircolari. Al centro vi sono i resti della primitiva fonte battesimale.