Строительство велось в готическом стиле с сильным влиянием венецианской архитектуры. В 1441 году Городской совет города поручил дальнейшие работы над собором знаменитому архитектору и скульптору Юраю Далматинцу. Специально для строительства этого собора Далматинец изобрёл особый метод кладки каменных плит, позволивший ему возвести нефы и апсиды собора целиком из камня, без единого кирпича или деревянной балки. Для украшения собора мастер также создал 74 скульптуры, изображающие его современников. Далматинец работал над строительством собора до самой смерти в 1475 году, не успев возвести купол храма. Эстафету у него принял ещё один известный мастер — Никола Фиорентинац. Он продолжил работу в стиле тосканского ренессанса, создал скульптуры св. Михаила, св. Иакова и св. Марка. Под его руководством были возведены боковые галереи, крыша и верхняя часть фасада. Но главным его вкладом в строительство стало возведение купола собора. Фиорентинац также не дожил до окончания строительства. После его смерти в 1505 году строительство заканчивалось под руководством Бартоломео из Местры и его сына, которые закончили строительство по чертежам Фиорентинаца. В 1536 году строительство было завершено. В 1555 году собор был освящён, как кафедральный собор епархии Шибеника, в этом статусе он используется до наших дней. Купол собора был повреждён сербскими бомбардировками в сентябре 1991 года во время войны за независимость Хорватии. Высота купола — 32 м. Алтарная часть собора заканчивается тремя апсидами и прямоугольной ризницей. Алтарная часть с апсидами снаружи опоясаны лентой с 74 скульптурами. Северная стена собора разделена колоннами и украшена готическими окнами. Портал северного фасада украшен изображениями Адама и Евы, святого Петра и святого Иакова. Самой впечатляющей частью собора является его крыша и купол, созданные под руководством Фиорентинаца целиком из камня по той же технике, которая применялась его предшественником при строительстве нефов и апсид. Примечателен баптистерий собора, расположенный в южной апсиде. Это небольшое, круглое помещение с нишами, расположенными между колоннами. На вершинах колонн — статуи ветхозаветных пророков. В центре баптистерия крещальная купель, основанием для которой служат фигуры мальчиков.
