La severità dell’arte romanica, il gotico-fiorito di gusto veneziano e la ricercatezza rinascimentale si sposano perfettamente in questo edificio del XII secolo che domina la piazza dei Signori (Trg Ivana Pavla II), sull’isoletta di Traù. Sotto un atrio ornato da colonnine e da un fregio classicheggiante, si apre un portale romanico del 1240, ai cui lati è raffigurato l'inizio della storia umana, con statue di Adamo ed Eva, e una straordinaria sequenza di uomini e animali sui pilastri e gli archi del portale. Sopra l'ingresso, scene bibliche, tra cui la Crocifissione, la Natività e una statua di S. Lorenzo aggiunta nel XV secolo. L'interno dell'edificio, a tre navate su pilastri rettangolari, custodisce opere di rilievo nella sagrestia, dove si trova il Tesoro della Cattedrale, con dipinti dei secoli XV-XVII di Gentile Bellini, reliquiari, oreficerie e oggetti sacri. Nella navata sinistra si apre la cappella di Giovanni Orsini, dove si trova il sarcofago del primo vescovo di Traù. La maestria di Andrea Alessi e Niccolò Fiorentino si evidenzia nella perfetta fusione tra architettura e decorazioni nella cappella, che dà luogo a effetti illusionistici e prospettici. Completano il complesso di S. Lorenzo un notevole Battistero e un magnifico campanile gotico-veneziano.