La facciata è adornata da sette oculi e risulta estremamente sobria. Il numero simbolico del sette richiama più testi della Bibbia, in primis l'agnello dalle "sette corna e sette occhi" dell'Apocalisse di Giovanni. Due dei sette oculi, murati nel 1858, sono stati riaperti nel 2011.
Il lato nord del Duomo, su Piazza del Duomo
L'ingresso principale non è quello posto sulla facciata, bensì il portale realizzato sulla facciata settentrionale, che dà su piazza Duomo. Questo fu realizzato nel 1376 da Zenone da Campione e originariamente era riservato all'entrata dei signori.
Interno
Il Pordenone - Conversione di Saulo - Anta d'organo.
Il grande organo, nella navata centrale
L'interno è costituito da tre navate. Nella navata centrale, seconda campata, è presente l'organo rinascimentale qui ricollocato nel 1981 dopo i lavori di restauro seguiti al terremoto del Friuli. Lo strumento originale, opera del 1515 di Bernardino Vicentino da Venezia, era stato disperso nei secoli ed è stato ripristinato da Francesco Zanin con l'impiego di materiali e metodologie d'epoca. Viene utilizzato per la liturgia, per concerti e numerose registrazioni. Il cassone, fra i più antichi del mondo, è decorato con tele e tavole dipinte dal Pordenone nel 1525. Le ante dell'organo contengono tre raffigurazioni:
Assunzione di Maria (portelle chiuse);
Caduta di Simon Mago (portella aperta di sinistra);
Conversione di Saulo (portella aperta di destra).
Nel parapetto della cantoria vi sono cinque tavole con le Storie della Vergine, mentre negli spazi laterali sono raffigurati dei Paggi.
Presbiterio
Il presbiterio è decorato da un ciclo di affreschi trecenteschi, derivati chiaramente dalla lezione che Vitale da Bologna aveva lasciato nel duomo di Udine. L'autore, sconosciuto, viene citato come il Maestro dei Padiglioni e le sue opere risalgono al periodo 1350-1380.
La parete destra è decorata con storie dell'Antico Testamento:
Maestro dei Padiglioni - Susanna al bagno.
Creazione di Adamo ed Eva
Cacciata dal Paradiso
Lavoro di Adamo
Uccisione di Abele
Lameo uccide Caino
Arca di Noè
Sacrificio di Isacco
Ebrei nel deserto
Presa di Gerico
Davide e Golia
Morte di Assalonne
Ritorno di Tobia e Sara
Susanna al bagno
Re Salomone
Natura morta
Sulla parete sinistra compaiono, invece, storie della vita del Cristo, derivate dal Nuovo Testamento:
Maestro dei Padiglioni - Storie di Cristo.
Natività
Adorazione dei pastori
Presentazione al tempio
Fuga in Egitto
Strage degli innocenti
Cristo tra i dottori
Nozze di Cana
Cacciata dei mercanti dal tempio
Trasfigurazione
Ingresso in Gerusalemme
Preghiera nel Getsemani
Cattura di Cristo
Flagellazione
Salita al Calvario
La parete di fondo è dominata dalla scena drammatica della Crocifissione.
Cripta
L'arca sepolcrale di Walterpertoldo.
La chiesa inferiore è costituita da cinque vani, uno dei quali è stato recentemente chiuso.
La cappella settentrionale racchiude l'arca sepolcrale di Walterpertoldo, morto nel 1382, signore di Spilimbergo e podestà di Treviso. Fino al 1964 l'arca era esposta nella piazza a fianco della chiesa, per poi essere collocata nella cripta.
Cappella del Rosario
Cappella del Rosario - il dipinto Presentazione al Tempio con gli inserti di Gasparo Narvesa.
Cappella del Rosario - Giovanni Martini - Presentazione al Tempio.
La cappella è dominata dalla pala Presentazione al tempio di Giovanni Martini (1503), con una cornice tra gli intrighi vegetali i Misteri del Rosario e la Madonna del Rosario col bambino Gesù e san Domenico, lavoro di Gasparo Narvesa (1626-1627).