Patrimonio dell'Umanità Unesco, capolavoro architettonico dell'età normanna nel quale espressioni della cultura islamica, bizantina e romanica concorrono a realizzare una delle più alte creazioni del medioevo italiano. Fu fondato da Guglielmo II nel 1174 e rapidamente portato a compimento insieme all'abbazia, al Palazzo Reale e al Palazzo arcivescovile, con i quali formava un unico organico complesso. La facciata, in piazza Guglielmo II Normanno, serrata fra due poderose torri quadre, è preceduta da un portico settecentesco, a tre arcate su colonne di stile dorico, coronato da balaustrata; sotto questo è un magnifico portale centinato a ogiva, ornato da intagli a girali e da fasce a mosaico; i battenti bronzei, opera firmata di Bonanno Pisano (1186), sono divisi in 42 formelle con scene bibliche in rilievo accompagnate da scritte esplicative in volgare. Sul fianco sinistro corre un elegante portico cinquecentesco, sotto il quale è un portale con battenti bronzei, di Barisano da Trani (1179), decorati da 28 formelle in bassorilievo, con figure di santi. L'interno, vastissimo (m 102 x 40), è a tre navate divise da colonne in gran parte antiche, con pulvino e bellissimi capitelli anch'essi antichi con clipei di divinità fra cornucopie, che sostengono archi a sesto acuto di tipo arabo; la crociera è di tipo bizantino a pianta quadrata (limitata da quattro amplissime arcate ogivali e recintata sul davanti da transenne a mosaico ottocentesche), senza cupola e con tre absidi, decorate all'esterno da archeggiature intrecciate impostate su colonnine. Il pavimento musivo, a dischi di porfido e di granito, con fasce marmoree intrecciate a linee spezzate, è quello originario, completato nel XVI secolo. Componente di elevatissimo interesse sono i mosaici a fondo d'oro, che rivestono (per una superficie di 6340 metri quadri) le pareti delle navate, del santuario, delle absidi, al di sopra dell'alto zoccolo di lastre marmoree. Eseguiti fra la fine del XII secolo e la metà del XIII, si devono in parte a maestranze locali (formatesi grazie a mosaicisti bizantini) e in parte a maestranze veneziane. Raffigurano il ciclo dell'Antico e del Nuovo Testamento, con leggende in latino e in greco. Nell'abside mediana, in alto nel catino, la figura colossale a mezzo busto del Cristo benedicente, con la scritta in greco "Pantocrato" (onnipotente); al di sotto, la Madonna col Bambino in trono e la scritta "Panacrontas" (tutta santa), assistita da angeli e da apostoli; in basso, santi. Sopra i due troni, reale ed episcopale, ai lati del santuario due riquadri con Guglielmo II riceve la corona da Cristo e Guglielmo II offre la Cattedrale alla Vergine. Nel lato destro del santuario, ove sono il sarcofago di Guglielmo I (XII sec.) in porfido e quello marmoreo di Guglielmo II (rifatto nel 1575), si apre la cappella di S. Benedetto, cinquecentesca, rivestita di tarsie marmoree e rilievi di Giovanni Marino (1728); all'altare, Gloria di S. Benedetto, altorilievo di Ignazio Marabitti (1776). Dal lato sinistro del santuario si accede attraverso la cappella del Crocifisso, al Tesoro, con reliquiari gotici, oggetti e arredi sacri del XIII-XVIII secolo.