El vigor y el peso resultantes de la volumetría son características de la arquitectura colonial oaxaqueña, como lo es también la finura del labrado en sus portadas. En la catedral, la portada principal asume una función equilibrada que comienza desde sus proporciones cercanas al cuadrado, lo que prepara el cambio de dirección de la horizontalidad que predomina en el paramento hacia la tendencia vertical que insinúan los quince cuadrantes en los que lo divide la retícula de columnas y cornisas.
Consta de tres cuerpos o niveles horizontales y cinco calles. de estas últimas, la central y las dos laterales coinciden con las de las tres naves en el interior, así que cada una aloja una puerta con arco de medio punto en el primer cuerpo. En cambio, en el intercolumnio se disponen nichos con esculturas de santos. Los recuadros sobre las puertas muestran relieves diversos. El central, en el segundo cuerpo, representa a la Virgen de la Asunción coronada por la Santísima Trinidad, y en el tercero, al Santísimo Sacramento bajo un palio sostenido por ángeles. En las calles extremas se practicó un óculo octagonal encima de las puertas laterales, las que muestran obispos, mártires y arcángeles, lo que interrumpe la horizontalidad de la cornisa que remata el primer cuerpo de la portada.
El remate superior, que describe un amplio arco sobre la portada, y las dos pequeñas torres sobre columnas salomónicas completan la composición de la fachada.
La columna, decorada hasta un tercio del fuste, los plintos, arcos y franjas saturadas con entrelazos, motivos vegetales y, ocasionalmente, con rostros, incrementa el efecto visual, como si la piedra fuera apenas un delgado y fino textil bordado.
Las portadas laterales son más sencillas y de idéntica composición. Cada una consta de tres cuerpos. En el primero, dos pares de columnas jónicas sobre plintos flanquean la puerta de medio punto; sus fustes llevan decorado manierista hasta el primer tercio. En el segundo cuerpo hay pináculos que rematan la trayectoria de las columnas del nivel inferior, mientras otras columnas de orden compuesto enmarcan una hornacina con peana y venera sobre la que se apoya una figura esculpida. En la norte se trata de Moisés con las tablas de la ley; en la sur, de Santa Rosa de Lima. El tercer cuerpo, semejante al segundo, tiene las columnas decoradas en los tres tercios del fuste y abalaustradas, que franquean un óculo de forma octagonal.
Descripción de la portada principal
La portada está construida en piedra cantera verde de la región. Se forma de tres cuerpos y un remate, y verticalmente por cinco entrecalles.
El primer cuerpo se compone por la entrecalle central de la puerta de acceso, compuesta por arco de medio punto y jambas con capitel toscano. Toda esta zona se encuentra decorada con relieves de motivos vegetales. En las entrecalles de los costados tenemos hornacinas con peanas integradas que resguardan esculturas labradas en cantera; la de la izquierda representa a San Pedro y la de la derecha, a San Pablo. En las entrecalles extremas se encuentran las puertas de acceso a las naves laterales, compuestas cada una igual que en la entrecalle del centro; aquí encontramos la misma decoración. Sobre los arcos de las puertas existen ventanas de forma octagonal a ovalada; aquí se interrumpe el cornisamento que divide el primer y segundo cuerpo. Las entrecalles del primero, segundo y tercer cuerpo se encuentran separadas por pilastras de fuste tritóstilo y capitel de estilo corintio; únicamente las del primer cuerpo se encuentran apoyadas en un pedestal decorado con motivos vegetales, este a la vez está sobre un basamento.
El segundo cuerpo se compone, en la entrecalle del centro, de un relieve enmarcado que representa a la Asunción de la Virgen; a los lados, hornacinas con peanas que protegen esculturas en cantera que representan, a la izquierda, a San José y el Niño, y a la derecha, a San Cristóbal. En los extremos, dos relieves enmarcados: el de la izquierda representa a San Marcial y el de la derecha, a San Pedro Mártir. Todo este segundo cuerpo remata en un cornisamento, de donde nace el tercer cuerpo. Este se forma, en la entrecalle del centro, por otro relieve enmarcado que representa al Santísimo Sacramento; a los lados tenemos hornacinas iguales a las del primer y segundo cuerpo, las que alojan esculturas en piedra: a la derecha tenemos a San Benito y a la izquierda, a San Agustín. En los extremos, relieves con la representación de arcángeles enmarcados. Sobre este cuerpo tenemos otro cornisamento y, sobre él, un barandal de hierro forjado de buena calidad, mismo que sirve como protección al imafronte. Este se encuentra decorado por un relieve con la representación del Espíritu Santo al centro y querubines que lo rodean, así como rayos y nubes que salen del centro a los extremos.
Portadas laterales sur y norte
Fabricadas en cantera verde, las forman tres cuerpos y un remate. Al primer cuerpo, que es la puerta, se llega por una escalinata. Está formado por arco de medio punto y jambas con capitel toscano decorado con canaladuras. A los costados tenemos pilastras tritóstilas sobre pedestal decorado con canaladuras; su capitel es de estilo jónico. A continuación, tenemos un entablamento que termina en un cornisamento, de donde inicia el segundo cuerpo, que lo forma, al centro, una hornacina con peana en la que tenemos una escultura en piedra que representa a Santa Rosa de Lima. A los lados tenemos pilastras tritóstilas con un capitel del orden corintio; estas terminan en un cornisamento que las une, de donde nace el tercer cuerpo, que se compone, al centro, de un óculo en forma octagonal y pilastras a los lados del orden compuesto, que dan origen a un entablamento que termina en un cornisamento corrido, de donde inicia el imafronte de forma circular y, al centro, un escudo heráldico.
La portada norte es semejante, cambiando únicamente la escultura del segundo cuerpo, que en este caso representa a Moisés, y las escalinatas del acceso.
La disposición basilical de tres naves con capillas laterales define las principales características arquitectónicas de la catedral de Oaxaca. Su planta, en forma de crucero, se remonta a la arquitectura romana de mercados cubiertos y a las primeras iglesias cristianas. El crucero no se encuentra, como es usual, en el último tercio del trayecto longitudinal de la basílica, sino en una posición adelantada. Esto probablemente se debe a que la reconstrucción de la segunda mitad del siglo XVII se aprovechó para ampliar el espacio de la parte posterior del templo.
Otra particularidad que el edificio presenta es la sucesión de tres altares, coro y espacio para feligreses, que se alternan a lo largo de la nave principal. Sus funciones y su disposición se asocian con el carácter popular que tradicionalmente tuvieran los ritos en él celebrados, aunque muchas de las características espaciales de la catedral vienen definidas desde su desplante; otras tantas derivan de sus alzados y de la estrecha relación que estos guardan con la estructura del edificio.
La frecuencia y la intensidad de los movimientos sísmicos en la región han determinado las previsiones que se tomaron para asegurar la estabilidad del templo. Ello explica la prudente altura de la nave principal, 16 metros, y las secciones de 2 metros que tienen las pilastras compuestas de orden toscano y los espesores similares en los muros, característicos de la arquitectura oaxaqueña, como lo es también la finura del labrado de su cantería.
El obispado de Oaxaca, el tercero erigido en la Nueva España, se creó mediante el decreto del 14 de enero de 1534, con sede en la ciudad de Antequera. Fray Francisco Ramírez, uno de los franciscanos llegados a México en 1524, fue designado titular de la nueva diócesis.
La iglesia de San Juan de Dios fue la primera cátedra por haber sido la sede del obispo. Fue erigida catedral en 1535 bajo la advocación de Santa Catalina.
En 1535, a instancias del obispo de Santo Domingo, don Sebastián Ramírez de Fuenleal, y se concluyó en tiempos del obispo Juan López de Zárate en 1544. Entre 1553 y 1581 comenzó a sufrir diversas reparaciones a causa de los temblores. Para entonces, debe haber contado con las capillas laterales, porque durante veinte años, entre 1574 y 1594, mantuvo ocupado al maestro Andrés de la Concha, según un contrato de 1582 en el que se le encargaban retablos para el sagrario y varias capillas.
