La costruzione della cattedrale ebbe inizio nella seconda metà del XVI secolo, in seguito all’istituzione, nel 1503, della Diocesi di Alghero. La prima fase prese avvio nel 1567, immediatamente dopo la demolizione della vecchia chiesa parrocchiale; a quel primo periodo sono da attribuire le cappelle radiali poste dietro il presbiterio e il campanile con il portale, in stile gotico catalano. L’edificio presenta una navata centrale e due laterali più basse; sull’incrocio dei bracci del transetto si imposta la cupola di forma ottagonale su un alto tamburo finestrato. Il complesso marmoreo del presbiterio, il pulpito ornato da un rilievo raffigurante la predicazione del Battista, le acquasantiere e l’Angelo del fonte battesimale, furono eseguite dal genovese Giuseppe Massetti tra il 1723 e il 1730. La cattedrale è caratterizzata da un imponente pronao neoclassico, progettato nel 1862 dall’ingegnere Michele Dessì Magnetti e addossato all’antica facciata rinascimentale.