La catedral que hoy se contempla está levantada sobre otra de estilo románico, de gran belleza y riquísima decoración a juzgar por los elementos que han llegado hasta nosotros. En el último tercio del siglo XV comenzó a ser demolida por su cabecera para dar paso a la catedral actual, que guarda un gran parecido con las catedrales del gótico alemán.
La sorprendente fachada corresponde a las últimas etapas constructivas de la catedral, comienzos del siglo XVIII. Es un espectacular retablo de piedra, obra maestra del barroco leonés. La integran tres portadas y un hastial, primorosamente tallado como obra de orfebrería y flanqueado por dos torres gemelas de planta cuadrada, unidas por graciosos arbotantes y puentecillos a los cuerpos centrales y coronadas por chapiteles.
Presidiendo en todo lo alto, el descendimiento de Cristo y el Padre Eterno.
El programa iconográfico desarrolla una impresionante predicación. Cinco escenas evangélicas salen al paso en mediorrelieves elocuentes. A la izquierda, Cristo con el azote expulsa a los mercaderes del templo. A la derecha, Jesús escribiendo con el dedo en la tierra, cuando una mujer sorprendida en adulterio es llevada para que la condene. En la parte superior derecha de la concha, la escena de la curación del hidrópico. En la parte superior izquierda, se representa la escena del ciego de Betsaida, vestido de peregrino. Presidiendo en todo lo alto, el descendimiento de Cristo y el Padre Eterno.
Arquitectura interior
El espacio interior de la catedral impresiona por su sorprendente elevación y su luminosidad.
Su planta es rectangular, de siete tramos, con tres capillas absidiales y tres naves de extraordinaria altura, dos semejantes y la central más alta. En ella confluyen gran variedad armónica de estilos y lenguajes artísticos de cada época, siempre con el predominio de su gótico-tardío.
Esta catedral gótica es la única en España de abolengo alemán. Muestra de ello son las bóvedas correspondientes a las capillas absidiales y a los dos primeros tramos. En las bellas crucerías estrelladas convive el racionalismo gótico con la sofisticada y lujosa estética del tiempo de los Reyes Católicos.
En las estrellas del último tramo, en torno a la rosa de la clave dorada, con vivos y graciosos colores se asoman rostros de papas, obispos, monjes… pero será la heráldica del cordero del Apocalipsis el símbolo más representado y repetido de la catedral, ya que hace alusión al escudo del Cabildo Catedral de Astorga.
En la fachada de los pies se puede contemplar el reloj de sol y luna, ingeniosa obra Bartolomé Hernández en el año 1800. Marca las 24 horas del día, según la esfera y las fases de luna.
Las Vidrieras
La arquitectura y la luz filtrada por los vitrales multicolores se funden en el espacio interior de la catedral creando un ambiente de misticismo propicio a la oración.
Las vidrieras más antiguas y de mayor valor son las que están encima de la capilla de San Miguel, San Juan Bautista y San Jerónimo, que están en el lado de la epístola. Dichas vidrieras pertenecen a los años de 1525 a 1527 y son de filiación burgalesa.
Las vidrieras del crucero con la Presentación, la Epifanía y cuatro apóstoles dentro de hornacinas fueron contratadas en el año de 1558 a Rodrigo Herreros, vecino de León. Tienen gran semejanza a la de la capilla de El Salvador que este vidriero hizo para la Catedral de León.
Junto a éstas vidrieras se pueden ver otras de nueva factura del año 2000.
La Capilla Mayor
En la capilla Mayor se puede observar el gran retablo obra de Gaspar Becerra. Nos encontramos también con la cátedra del obispo y el coro procedente de Vega de Espinareda; el altar y el ambón, y la cripta de los Marqueses de Astorga.
En lo que al gran retablo se refiere es una obra maestra del Renacimiento español que no sólo asombra por sus majestuosas dimensiones, sino por la lograda síntesis de las bellas artes, de la teología y la piedad en perfecta armonía de cultura y fe.
Becerra trajo de Italia el clasicismo del Renacimiento, el patrón estético derivado de la última manera de Miguel Ángel, y supo adaptar con original aportación creativa el arte español formando una escuela de numerosos seguidores.
Sin duda es la obra cumbre del maestro andaluz Gaspar Becerra, indispensable hoy para conocer y valorar la original aportación de su genio artístico cada vez más reconocido y comprendido. Con justicia es llamado el Miguel Ángel español. Becerra trajo de Italia el clasicismo del Renacimiento, el patrón estético derivado de la última manera de Miguel Ángel, y supo adaptar con original aportación creativa el arte español formando una escuela de numerosos seguidores.
Constituido por banco, tres cuerpos y ático o remate, el retablo mayor de la catedral de Astorga se organiza en cinco calles de las que destaca la central, en la que se representa la Asunción, figura femenina en actitud escorzada de proporciones llenas, y la original composición de La Coronación. El retablo consagra el clasicismo en la arquitectura de los retablos con su monumentalidad, distribución ordenada y remates de frontones en los encaramientos e introduce el manierismo romano de clara influencia miguelangelesca en la escultura castellana.
Capilla del Santísimo y Ntra. Señora de la Majestad 
El retablo que contiene esta capilla fue mandado erigir por el obispo don Alfonso Mexía de Tovar que se distinguió por su fervor mariano, por su cultura y mecenazgo de artistas. El diseño fue trazado por Juan de Peñalosa y Sandoval, canónigo de esta catedral y pintor, además de discípulo de Pablo de Céspedes. Junto con el diseño, creó las pinturas que aparecen flanqueando a la Virgen de la Majestad. A su derecha la imagen Santa Teresa, copia de la que hizo Fray Juan de la Miseria y a su izquierda San Genadio, obispo de Astorga en el siglo X.
El retablo se hizo expresamente para la Virgen de la Majestad, que preside la hornacina principal. Resaltar que todo el programa inconográfico es de inspiración contrarreformista.
Venerada a lo largo de casi nueve siglos, la imagen de Nuestra Señora de la Majestad es de singular belleza. Su importancia y su valor excepcional se deben tanto a la antigüedad, data del siglo XII, como a la perfección y calidad de su esmerada talla.
Desde el año 1994 es también la capilla del Santísimo que se reserva en un sagrario, perteneciente al siglo XVI.
El Coro
El coro de la catedral está reservado para la oración cantada del Cabildo Catedralicio que, en nombre de toda la comunidad diocesana, reza la Liturgia de las Horas. La plegaria tiene su centro, no en el altar, como la eucaristía, sino en la asamblea.
En el respaldo del coro bajo se representan medias figuras, asomadas a una especie de mirador, con arco trilobulado y pretil con su rótulo y pequeños monstruos o querubines en ángulos superiores. Se inicia hacia 1520, cuando coexiste el gótico hispanoflamenco con la corriente italiana hacia el renacimiento, llegando al barroquismo.
En el centro del coro se encuentra un gran atril llamado facistol. Tiene cuatro caras en forma de pirámide truncada que pueden girar sobre el pedestal, donde se podía poner hasta cuatro cantorales correspondientes a cada voz.
La sillería coral está realizada en madera de nogal en el siglo XVI, sin repetición de ninguno de los detalles de cada silla.
La reja que cierra el coro está considerada, dentro del llamado estilo greco-romano, como un valioso ejemplar perteneciente al primer tercio del siglo XVII, entre los años 1622 y 1629.
El Claustro
En el año 1755, bajo la dirección de Gaspar López, el antiguo claustro fue reformado. El actual se compone de un estilo neoclásico, liso, con los arcos pegados a los viejos muros, con bóvedas de ladrillo y enlucidos. Las portadas de acceso a la catedral, sacristía, capilla de Santa Marina y a un pequeño patio interior son muy bellas en su sobriedad.
A la izquierda se puede descubrir los paneles en los que se indican algunos detalles del plan director de las vidrieras de la catedral.
La estatua yacente de un obispo. En la serena sonrisa de su rostro aparece la actitud del creyente de la Edad Media ante la muerte.
En el claustro destaca la réplica de un sarcófago paleocristiano del siglo IV. Procedente de Astorga, el original estuvo en la catedral hasta 1869, encontrándose hoy en el Museo Arqueológico Nacional. Representa el testimonio artístico más antiguo de la fe en nuestras tierras. En la copia que se puede contemplar se observan diferentes escenas de indudable inspiración cristiana, como la resurrección de Lázaro o la multiplicación de los panes y los peces.
Además, podemos contemplar la estatua yacente de un obispo, obra primorosa, donde se aprecia la finura y elegancia del esculpido. La cabeza descansa sobre un almohadón. Bajo los pies, un dragón o grifo de cabeza aplastada. En la serena sonrisa de su rostro aparece la actitud del creyente de la Edad Media ante la muerte.