La cattedrale è situata nel centro storico della città, su un’ampia piazza sopraelevata rispetto al piano stradale.
La cattedrale è documentata fin dal 1131, tuttavia le forme e dimensioni dell’edificio originario erano differenti rispetto all’odierno aspetto. La prima struttura doveva probabilmente impostarsi su tre navate, in stile romanico; modificata nel 1228 per volere dell’arcivescovo Torgotorio de Muru, a causa dei gravi danni causati da saccheggi e incendi perpetuati dalle truppe del giudice di Cagliari. L’anno 1228 è registrato anche sui battenti bronzei con protomi leonine realizzate dal maestro Placentinus.
Tuttavia le forme del XIII secolo non sono ancora quelle definitive; infatti nel secolo successivo è edificato il transetto con le cappelle in forme gotiche. L’aspetto attuale viene raggiunto solamente con gli interventi realizzati nel XVIII secolo.
Il prospetto a spioventi è diviso in due ordini da sottile cornice: in quello inferiore si apre il portale incorniciato da colonne e timpano spezzato; nell’ordine superiore invece si apre una grande monofora con timpano curvilineo e due nicchie cieche. La pianta a croce latina si imposta su unica navata su cui si affacciano tre cappelle per lato, transetto coperto da cupola ottagonale, presbiterio rialzato con balaustra marmorea e abside quadrangolare.
Contrariamente alla facciata, che pare quasi non ultimata, l’interno è riccamente decorato: nei pennacchi d’imposta della cupola sono raffigurati i quattro Evangelisti, mentre il Cristo benedicente è raffigurato nella volta della navata. Tra le numerose sculture emerge la Vergine Annunciata del XIV secolo, attribuita a Nino Pisano; invece tra gli altari marmorei risaltano l’altare maggiore tridentino e quello di Sant’Archelao realizzato nel Settecento dallo scultore Pietro Pozzo.
