Кафедральный собор находится в 200 метрах на юго-западе от базилики святителя Николая. На этом месте раньше стоял византийский собор, однако он был разрушен норманнским королем Вильгельмом I Злым. Новая базилика была возведена в 12-13 веках и долгое время была центром религиозной и политической жизни города Бари. При строительстве кафедрального собора были использованы материалы разрушенной византийской церкви. Внешне церковь очень напоминает базилику святителя Николая. В 18 веке здание претерпело ряд изменений: ризница и крипта были переделаны в барочном стиле по проекту Доменико Антонио Ваккаро. Недавно была отреставрирована и внутренняя часть собора. Здание построено в апулийском романском стиле. На фасаде располагаются три портала 11 века, над центральным порталом располагается окно-роза. Архивольт розы украшен в верхней части причудливыми животными и фантастическими существами. Собор имеет три нефа, разделенных изнутри 16 колоннами, поддерживающими арки. Справа от трансепта можно увидеть остатки пола предыдущей постройки. Сейчас на ее месте крипта собора. В крипте в главном алтаре покоятся мощи епископа Канозы, святого Сабина, там же находится икона Богоматери Одигитрии, которая, согласно преданию, попала сюда с Востока в 7 веке. В левой стороне трансепта располагается ризница цилиндрической формы, возможно, бывший баптистерий.