La chiesa si presenta come un connubio di diversi stili artistici e custodisce sette secoli di memorie storiche della città di Cagliari. Costruita nel corso del duecento, in stile romanico pisano, venne elevata al rango di cattedrale nel 1258. Quando Cagliari fu capitale del regno di Sardegna, al suo interno prestavano giuramento i rappresentanti dei tre stamenti (bracci del parlamento sardo). Nel corso del seicento e del settecento il tempio fu rinnovato secondo i canoni dello stile barocco. Negli anni trenta del novecento venne innalzata l'attuale facciata in stile neoromanico, ispirata al prospetto del duomo di Pisa.

 

La cattedrale, oltre ad essere un importante luogo di culto cattolico, in cui si svolgono le principali celebrazioni dell'anno liturgico presiedute dall'arcivescovo, è uno dei più noti e visitati monumenti di Cagliari.

 

Il primo impianto della chiesa si deve ai pisani, che la costruirono entro le mura della loro roccaforte, il Castel di Castro.

 

Fondata probabilmente già nel 1217 (quando i pisani si insediarono nel colle di Castello), la prima menzione che attesta l'esistenza della chiesa di Sancte Marie de Castello risale al 1254. In forme romaniche, questa chiesa originaria aveva pianta rettangolare, divisa in tre navate da colonne, con volta a crociera sulle due navate laterali e copertura in legno della navata centrale ed era dedicata, come la cattedrale di Pisa, a santa Maria Assunta.

 

Nel 1258, dopo la distruzione da parte dei pisani della capitale giudicale Santa Igia e della cattedrale di Santa Cecilia, la chiesa di Santa Maria di Castello fu elevata al rango di cattedrale della diocesi cagliaritana, affiancando il culto a santa Cecilia nell'intitolazione. Agli inizi del XIV secolo venne realizzato il transetto, che rese la pianta della chiesa a forma di croce latina, e le relative due porte laterali. Sulla facciata venne inoltre aperta una bifora gotica e vennero eseguiti interventi sul campanile. Al primo ventennio del XIV secolo si fa risalire la costruzione della prima cappella, in stile gotico italiano, innestata nel braccio sinistro del transetto.

 

Con la conquista di Cagliari da parte degli aragonesi venne completato il transetto destro ed edificate altre cappelle, delle quali solo quella della "Sacra Spina" (detta anche "Cappella Aragonese") è rimasta intatta.

 

Nel 1618 si conclusero i lavori con i quali l'arcivescovo Francisco Desquivel fece rialzare il presbiterio per costruire il santuario dei Martiri. Il 22 novembre 1669 (giorno della festa di santa Cecilia) un altro vescovo, Pietro Vico, ordinò di rifare gli interni e la facciata in stile Barocco, affidando la direzione dei lavori a Domenico Spotorno.

 

La ristrutturazione, che durò fino al 1704, cancellò quasi completamente la primitiva chiesa romanica: nel 1702 la facciata fu rifatta dall'architetto Pietro Fossati in stile barocco, il pavimento venne sostituito con tarsie marmoree, pilastri calcarei presero il posto delle colonne romaniche, all'incrocio tra la navata centrale ed il transetto venne edificata la cupola e le cappelle gotiche del transetto vennero murate. Al loro posto vennero edificati i monumenti funebri degli arcivescovi Machin e La Cabra.

 

Nei primi anni del Novecento, in seguito al distacco di alcuni elementi marmorei, la facciata barocca fu demolita al termine di una disputa che vide protagonista l'allora soprintendente ai monumenti Dionigi Scano il quale confidava nella speranza di ritrovarvi sotto l'antica facciata romanica. La cattedrale rimase circa venti anni priva di facciata, finché, nel 1933 venne edificata l'attuale facciata neoromanica in stile pisano utilizzando la "pietra forte", una pietra calcare del colle di Bonaria e frammenti scultorei della chiesa originaria. Il progetto venne attuato su disegno dell'architetto Francesco Giarrizzo.

 

Nel 1999 è stato effettuato un restauro della cupola, del tetto e del campanile.

 

La cattedrale di Cagliari è situata nel quartiere medioevale del Castello, nel cuore fortificato del centro storico della città sarda.

Il Castello fu, dal XIII secolo alla fine del XIX, il quartiere in cui, oltre alle massime autorità civili, militari e religiose, avevano le loro residenze i nobili cagliaritani. Coloro che si recavano nel Castello, come gli artigiani che lavoravano nelle botteghe del quartiere, a differenza dei nobili, la notte erano obbligati a tornare nelle proprie case negli altri quartieri cittadini, ovvero Stampace, Marina e Villanova, prima che le porte di Castello venissero chiuse.

 

Il Castello sta ora lentamente risorgendo dopo un lungo periodo di incuria e abbandono, attraverso numerosi interventi di recupero, restauro e abbellimento degli antichi palazzi, delle chiese, delle vie e delle piazze.

La cattedrale sorge sulla vasta piazza Palazzo, dove si affacciano anche il Palazzo Reale, che oggi ospita uffici della Prefettura e della Città metropolitana di Cagliari e il vecchio palazzo comunale.

 

L'edificio sacro si annuncia da lontano grazie all'alta cupola ottagonale che, insieme al profilo della torre trecentesca di San Pancrazio e della torre dell'Elefante, rende inconfondibile lo skyline di Castello.

 

Il prospetto principale (1933), come detto sopra in stile neoromanico, è a salienti. Nella parte bassa della facciata, scandita da lesene e archetti pensili, si aprono tre portali, architravati e sormontati da archi a tutto sesto. L'architrave del portale mediano è l'originale della fabbrica romanica, decorato con motivi floreali, mentre sulla lunetta soprastante si trova un mosaico raffigurante la Theotókos.

 

Nelle lunette sopra i portali laterali sono rappresentati, sempre in mosaico, a sinistra san Saturnino martire, patrono di Cagliari, raffigurato con una palma in mano, a destra santa Cecilia martire, compatrona della Cattedrale, raffigurata col suo simbolo, l'organo.

 

Nella parte superiore la facciata si sviluppa su tre livelli, decorati con finte logge, costituite da archetti romanici sostenuti da sottili colonnine. Sopra la loggia intermedia si legge l'iscrizione dedicatoria in latino: Sanctae Mariae Reginae Sardorum (a santa Maria regina dei sardi).

 

Affianca il prospetto l'imponente torre campanaria, originaria della fabbrica duecentesca romanico pisana, a canna quadra, decorata alla sommità da archetti pensili.

 

Alla fase costruttiva del primo ventennio del XIV secolo appartengono i prospetti laterali dei due bracci del transetto con i rispettivi portali, nei quali si nota chiaramente il passaggio dall'originario stile romanico - pisano al nuovo gusto gotico; infatti si presenta in stile tipicamente romanico il portale sul braccio settentrionale, mentre è già gotico e più elaborato quello del braccio meridionale, impreziosito fra l'altro da un frammento di sarcofago romano e da una scultura della Madonna col Bambino (XIV secolo) di scuola toscana.