Fue empezada por Jaime I sobre los restos de la antigua mezquita de Misleida a finales del siglo XIII.

Tiene tres naves con capillas laterales y campanario octogonal. Su portada presenta siete arcos ojivales con las figuras de los apóstoles talladas en altorrelieve de piedra. La nave central, donde se sitúa el coro, es de doble elevación que las dos laterales. La sillería del coro es renacentista con expresivas esculturas, obra de Berástegui. El retablo renacentista del altar mayor, en alabastro, representa el tema de la Pasión; es obra de Damián Forment. El claustro es anterior a la catedral y muestra en sus puertas y obra el más puro estilo románico.

Conserva algunas inscripciones funerarias y un bonito bajorrelieve de la Virgen. La sala capitular está convertida en Museo diocesano, con esculturas del siglo XII y del XIII, pinturas murales, tablas cuatrocentistas, lienzos de los mejores pintores aragoneses, el famoso retablo de plata de la Virgen de Salas. En el archivo se guardan valiosos códices.