La estructura presenta ahora una matriz fundamentalmente gótica, pero también elementos de otras épocas, ya que ha sufrido modificaciones a lo largo de los siglos.
Varios terremotos han ido deteriorando el edificio aún sin terminar, y acabó siendo reformado a mediados del siglo XV, con una estructura de arquitectura gótica más simple.
La catedral tiene una planta en forma de cruz latina, con crucero abovedado en la intersección de los brazos del mismo, rematado por un ábside con una piedra arenisca roja en el extremo en el altar mayor.
El portal principal de la catedral, ubicado en chambrana (elemento rectangular de piedra sobre el que está integrado a través del portal), está formada por un arco compuesto con arquivoltas que se disponen en degradación.
Los capiteles son posiblemente contemporáneos al Monasterio de Batalha, el edificio que más influyó en la catedral, que se ha convertido en el mayor ejemplo de arquitectura gótica en el Algarve.