Edifiée au XIe siècle par l'évêque Géraud de Cardaillac, sur l'emplacement de l'ancienne église bâtie au VIIe siècle par saint Didier. Elle fut bâtie et construite grâce aux libéralités de Dagobert, par l'évêque Géraud III vers 1090. Elle fut consacrée par le pape Calixte II le 10 septembre 1119, et fut achevée vers 1135. C'est une église forteresse d'allure austère, militaire. La façade rajoutée entre 1316 et 1324 par Guillaume de Labroue, cousin de Jean XXII, renforce encore cette impression : lourde, ressemblant à la muraille d'un château, le narthex surmonté d'un beffroi encadré de deux tours, à peine est-elle aérée par six baies étroites, un portail à triple voussure surmonté d'une galerie et d'une rose. L'intérieur frappe par l'absence de transept. Elle appartient au style à coupole du sud-ouest. Avec une façade fortifiée romane, dont le portail roman, réalisé entre 1140 et 1150, forme un avant-corps sur la façade nord. Bien éclairée, elle se développe sur 20 m de large et quarante-quatre mètres de long. Deux puissantes coupoles sur pendentifs, de style byzantin, culminant à 32 mètres, reposent sur six forts piliers. Seule Sainte-Sophie de Constantinople dépasse l'amplitude de cette nef. Une des coupoles est décorée de fresques du XIVe siècle, représentant la lapidation de saint Étienne et huit prophètes montés chacun sur un animal à la manière des dieux grecs ou hindous. Outre la fresque, de nombreux éléments de peinture médiévale ont été mis au jour sur les murs de l'édifice. Sculpté en 1135, il fut transféré au XIIIe siècle sur la façade nord. Ce portail à voussures est surmonté d'un remarquable tympan dont les sculptures, rappelant celles de Moissac, sont d'un style transitoire entre le roman et le gothique. Le thème en est l'ascension triomphale du Christ. Jésus, debout, la main droite levée en signe de bénédiction et d'au revoir, une bible dans la main gauche, est entouré d'une gloire ovale (ou mandorle) qui souligne le mouvement ascensionnel. De chaque côté du Christ, deux anges semblent expliquer le miracle aux apôtres, qui, sous leurs arcatures trilobées, entourent la Vierge. Une porte, à droite du ch#ur, permet d'accéder au cloître gothique flamboyant qui fut édifié en 1504 par l'évêque Antoine de Luzech. Les sculptures profanes représentant des coquillards, des buveurs, des musiciens, un architecte au travail, ont peut-être été copiées sur celles de Cadouin. On peut voir sur une pierre carrée se disputer deux pèlerins, l'un tenant une coquille.
