La Catedral Nueva posee una planta de cruz latina, con tres naves y capillas adosadas. La fachada principal, nos muestra tres arcos conopiales.

Todo el conjunto decorado con figuras humanas, de animales, tallas heráldicas y motivos ornamentales vegetales o geométricos. Está dedicada a la Virgen de la Asunción.

Se construyó entre 1513 y 1733 conservando la vieja. Se mantuvo el culto en la antigua mientras se construía la Nueva.
El muro derecho de la Catedral Nueva, se apoya sobre el izquierdo de la vieja. La Torre de esta Nueva catedral se reforzó en el siglo XVIII tras el fatídico Terremoto de Lisboa que se produjo el 1 de noviembre de 1755. Se construyó sobre la torre de las campanas de la antigua.

La idea e la construcción de una nueva catedral parte del siglo XV debido al aumento demográfico y la llegada de estudiantes a la Universidad. Fernando el Católico en 1509 ordena a Antón Egas y Alonso Rodríguez trazar el nuevo templo. Se proyectó paralela a la vieja, en piedra franga de Villamayor de tradición gótica.

En el interior destacan los anchos pilares de casi cuarenta metros de altura.
La cúpula barroca que se alza sobre el crucero a 80 metros de altura, produce una impresión de grandiosidad.

El coro, obra de Joaquín Churriguera, está profundamente decorado y constituye uno de los más destacados del barroco español. La Capilla Dorada esta decorada con simbólicos bajorrelieves y azulejos.

La capilla Mayor, es neoclásica, a los lados hay unas urnas con los restos de San Juan de Sahagún, patrono de la ciudad, y de Santo Tomás de Villanueva. La sacristía, del siglo XVIII, guarda lienzos de Maella y un relicario con numerosos objetos de valor artístico e histórico.

En 1810, el ejército francés derriba la manzana de casas al norte de la catedral y se crea la actual plaza e Anaya destacando la fachada norte.