En realidad, la primera catedral del Cuzco es la Iglesia del Triunfo, construida en 1539 sobre la base del palacio de Viracocha Inca. En la actualidad, esta iglesia es una capilla auxiliar de la Catedral.

Entre los años 1560 y 1664 se construyó la basílica catedral de esta ciudad sobre el sunturwasi (casa del cóndor). Para ello, se reutilizó la piedra como material principal, extraídos de edificios incas, servidos como canteras cercanas, y también se reutilizaron bloques de granito de color rojo desde el complejo inca de Sacsayhuaman.

Esta gran catedral, de plano renacentista presenta interiores tardo-góticos, barrocos y platerescos, posee una de las más destacadas muestras de orfebrería colonial. Importantes son igualmente sus altares de madera tallada.

Dado que en esta ciudad se desarrolló la pintura sobre lienzos en la llamada «Escuela cusqueña de pintura«, precisamente en la catedral se pueden observar importantes muestras de artistas locales de la época. Es sede de la Arquidiócesis de Cuzco.

Conserva un monolito de forma ovoide, que representa al dios inca de Viracocha.