La traza de la catedral es de Claudio de Arciniega y el modelo, de Juan Miguel de Agüero. Las siete naves proyectadas se reducen a cinco. Damián Ortiz de Castro resuelve las torres cuadrangulares con las bóvedas en campana sobre planta elíptica, rematadas por esferas coronadas por una cruz; a la unión de los cuerpos de la torre incorpora ménsulas invertidas.
Hacia fines del siglo XVII son construidas las portadas de la fachada principal, pero no son terminadas hasta fines del siglo XVIII e inicios del XIX, época en que se confunden las aportaciones que a ellas hacen Alconedo, Sandoval, Ortiz de Castro y el propio Tolsá.
Manuel Tolsá fue el encargado de la conclusión e integración de los elementos de la catedral: transforma la cúpula con una esbelta linternilla; ornamenta cornisas y pretiles con balaustradas coronadas de pebeteros y modillones; finalmente, modifica la fachada principal y la corona en el cuerpo de reloj con las esculturas de la Fe, la Esperanza y la Caridad.
