L’edificio monumentale dedicato alla patrona di Nuoro si affaccia su un’ampia piazza nel centro storico della città. Edificata tra il 1846 e il 1853 su progetto del frate architetto Antonio Cano, per sostituire la precedente chiesa di Santa Maria Maggiore; quest’ultima infatti era ritenuta di dimensioni troppo ridotte per poter svolgere il ruolo di cattedrale.
Il prospetto in stile neoclassico è racchiuso tra due campanili a canna quadrata, mentre monumentali semicolonne ioniche lo suddividono in specchi. La facciata è conclusa da timpano dentellato che accoglie lo stemma mariano. Negli specchi si aprono i portali di accesso, maggiore quello centrale, e lunette che permettono l’illuminazione interna.
L’interno di grande respiro è a navata unica voltata a botte, sulla quale si aprono tre cappelle absidate per lato, comunicanti tra loro.
Tra le opere della cattedrale spiccano la scultura settecentesca della Dormitio Virginis probabilmente proveniente dall’antica chiesa di Santa Maria Maggiore, la scultura seicentesca di san Giovanni Battista e le novecentesche tele realizzate da Giovanni Ciusa Romagna (1907-1958) e Carmelo Floris (1891-1960) dedicate alla Via Crucis.
