La cathédrale se trouve sur la Plaza de Armas. Sa construction fut achevée en 1654, près d'un siècle après le début des travaux. L'autel est orné de colonnes baroques torsadées et, dans sa partie centrale inférieure, il abrite une toile représentant Jésus-Christ crucifié, attribuée au peintre flamand Van Dyck. Cependant, des études sérieuses ont démontré qu'il s'agit d'une toile de l'école cusquénienne, dont l'auteur est anonyme. Comme dans de nombreuses œuvres du même genre, ce tableau est imparfait, car le corps du Christ ne semble pas être celui d'un homme, mais celui d'une femme, en raison de ses hanches, de ses jambes, de son ventre et de la consistance de sa chair. Une femme a peut-être servi de modèle, sinon c'est ainsi que l'artiste quechua percevait Jésus-Christ.