Affacciato sull'omonima piazza e intitolato a S. Agata, l'edificio fu edificato alla fine dell'XI secolo dal conte Ruggero sui resti delle terme Achilliane (che si estendono sotto la cattedrale, il vicino ex Seminario dei chierici e la piazza antistante). Della originaria struttura normanna, distrutta nel 1169, restano il transetto, affiancato da due torrioni mozzi, e le tre absidi semicircolari; la compattezza del tessuto murario in pietra lavica, l'addossamento alle mura e la merlatura a protezione dei camminamenti di ronda rivelano la natura di architettura fortificata propria dell'edificio. A Giovan Battista Vaccarini si deve il prospetto barocco policromo, dominato in alto dalla statua della santa patrona. Interno a tre navate divise da pilastri, con pavimento moderno e altari e cornici laterali risalenti al XVIII secolo. Tra le sepolture celebri, la tomba del compositore Vincenzo Bellini, del cardinale Dusmet e di Costanza d'Aragona. Quest'ultima nella cappella della Madonna, accessibile da un raffinato portale marmoreo. Nell'abside destra, la cappella di S. Agata immette al sacello, dove si conservano le reliquie e parte del ricchissimo tesoro di S. Agata, tra cui il busto in argento dorato e lo scrigno, magnifica testimonianza del gotico fiammeggiante siciliano. Dal sagrato delimitato dalla cancellata, nell'angolo destro della facciata, una scalinata scende alle antiche terme di epoca romana. Gli ambienti si estendono in un corridoio e in una sala rettangolare con quattro pilastri centrali. Alle pareti, tracce di stucchi con scene bacchiche.