Una chiesa con due facciate: una, più semplice e sobria, rivolta al Palazzo Vescovile, l'altra, sul fianco sinistro ma frontale rispetto alla piazza, disegnata nelle esuberanti linee del barocco leccese. Questa, che culmina con la statua di S. Oronzo racchiusa in una sorta di fastoso arco trionfale, è il prospetto principale dell'edificio, costruito nel 1659-70 da Giuseppe Zimbalo sulla cattedrale del XII secolo. Si deve allo stesso architetto, considerato da molti la personalità più interessante del barocco leccese, la costruzione dell'alto campanile (1682) a cinque piani rastremati e chiuso da un'edicola ottagonale a cupola. Originariamente collocato sulla fronte rivolta verso l'Episcopio, venne successivamente staccato dal Duomo.<br>Anche l'interno del tempio è un mirabile esempio dell'arte barocca, con soffitto a lacunari intagliati e dorati nella navata centrale e nel transetto, e fastosi altari inquadrati da colonne tortili sovraccariche di fiori, frutta e uccelli, eseguiti dallo stesso Zimbalo, Giuseppe Cino e Cesare Penna. Tra i dipinti meritano attenzione le tele settecentesche di Oronzo Tiso attorno all'altare maggiore (Sacrificio di Noè dopo il diluvio, Assunta, Sfida del profeta Elia ai sacerdoti di Baal) e S. Oronzo di Giovanni Andrea Coppola (1656) all'altare del transetto destro; cinquecentesco il Presepe all'altare dell'Annunziata (secondo della navata sinistra), scolpito da Gabriele Riccardi. Per due scale ai lati del presbiterio si scende alla cripta, ricostruita nel XVI secolo su un corpo medievale.<br>La sorreggono 92 colonne dai capitelli figurati, con forme inconsuete ed eleganti.