La cathédrale présente un plan basilical à trois nefs séparées par des grands piliers, avec un grand transept, un dôme au-dessus de la croisière et la tête avec cinq absides, dont uniquement l'abside central est projeté vers l'extérieur. La nef centrale, plus élevée, est couverte d'une voûte en berceau et les nefs latérales sont couvertes de voûtes d'arêtes. La basilique de Santa Maria est l'élément principal de l'ensemble épiscopal d'Urgell qui aussi comprend le palais épiscopal, le musée diocésain et l'église de Sant Miquel, ou de Sant Pere.
✔ La façade principale, avec une somptueuse décoration, se compose de trois corps correspondant aux trois nefs du temple et deux tours latérales massives inachevées. Sur la façade se trouve un petit clocher carré de deux étages avec des fenêtres géminées.
✔ L'abside centrale semi-circulaire, où on souligne la galerie extérieure du mouvement, formée par 15 arcs en plein cintre soutenus par des colonnes. Elle ressemble les églises du nord de l'Italie.
✔ Le majestueux cloître adossé au mur sud du temple. De forme légèrement elliptique trapézoïdale, le cloître conserve trois galeries romanes avec des arcs en plein cintre et des chapiteaux sculptés. La quatrième galerie est du XVIIe siècle.
✔ Les portes d'accès. La cathédrale a cinq portes, trois sur la façade principale, tandis que les façades nord et sud disposent d'une porte. Le portail central de la façade principale et les portes latérales présentent une décoration élaborée.
✔ La Vierge d'Urgell, patronne de la ville, aussi connue comme la Notre-Dame d'Andorre, une sculpture romane en bois polychromé du XIIIe siècle située dans une petite abside dans le maître-autel.
✔ Le musée diocésain, qui offre une belle collection d'objets liturgiques et d'art religieux. Les œuvres les plus importantes faisaient partie du Trésor de la cathédrale.