É difícil precisar com exactidão a origem da catedral, e se esta terá sido erigida sobre umamesquita após a reconquista da cidade aos mouros por D. Dinis, mas sabe-se que o edifício actual terá sido iniciado entre meados e finais do século XIII. Vários terramotos foram deteriorando o edifício ainda inacabado, e este acabou por ser reformulado a meados doséculo XV, seguindo uma estrutura gótica mais simples.
No século XVIII, após o terramoto de Lisboa de 1755, e com a destruição de vários dos seus elementos, a catedral foi alvo de novas alterações em estilo barroco, que se podem observar na zona superior da fachada principal a terminar em volutas, no portal sul e na nova torre sineira.
A partir de 1938 a DGEMN procedeu a restauros no edifício de modo a acentuar as suas características góticas.
A catedral apresenta uma planta em forma de cruz latina, com cruzeiro abobadado no cruzamento dos braços da mesma, rematada por uma abside em grés vermelho na extremidade onde se encontra o altar-mor. A nave, com uma altura máxima de cerca de 18 metros, apresenta duas naves laterais com altares decorados a talha dourada barroca, divididas da nave central por sólidos pilares octagonais.
O portal principal da catedral, inserido num alfiz (elemento rectangular em pedra onde se insere todo o portal), é formado por umarco quebrado composto por arquivoltas dispostas em degraus. Os capitéis são possivelmente contemporâneos do Mosteiro da Batalha, edifício que mais influenciou a catedral que se tornou o maior exemplo da arquitectura gótica no Algarve. A fachada sul da catedral apresenta um portal barroco/rococó de 1781, designado por Porta do Sol.
O seu interior alberga no pavimento diversos túmulos de bispos e de famílias nobres de Silves, assim como a pedra tumular de D. João II, falecido e aqui sepultado em 1495, e que acabou por ser posteriormente transladado para o Mosteiro da Batalha."