L'església està emplaçada en el lloc de l'anterior conjunt catedralici preromànic del , algun dels edificis del qual han sobreviscut. És per aquesta raó unit al fet del temps que es tardà en cavar la construcció, l'edifici actual conté estructures d'estil preromànic (Càmera Santa), romànic (voltes i apostolat de la Càmera Santa), renaixentista (rematada de la torre) i barroc (Girola, Capella del Rei Cast i altres capelles).