Le corps principal de la cathédrale date des 15e et 16e s. La partie basse du clocher (13e s.) fut surmontée en 1756 par un élégant corps octogonal. L'imposante façade de style baroque espagnol (18e s.) attire le regard, avec les statues des martyrs Gavino, Proto et Gianuario sur le deuxième niveau, celle de San Nicola di Bari - patron de Sassari - sur le troisième, et Dieu le Père sur le faîte. L'intérieur, à nef unique, a conservé sa physionomie gothique et abrite des oeuvres d'excellente facture.