Кафедральный собор Богородицы и святого Кастора расположен в 350 м к северу от Амфитеатра.
Его история насчитывает три периода: первое, романское здание, было возведено, как свидетельствуют археологические находки, над каролингской церковью, в свою очередь построенной на римских развалинах. Этот романский храм освятил папа Урбан II в 1096 году во время своей активной пропагандистской деятельности по организации Крестового похода. (Строительные работы, безусловно, продолжались еще долго после этой церемонии). От этого периода сохранились несколько фрагментов на фасадах — в частности, фронтон с ломбардским аркатурным пояском, барельеф в провансальском духе на сюжет Ветхого Завета .
В период расцвета города в 17 веке в соборе располагалась епископская кафедра, выведенная отсюда в 1877 году. После этого в 1877-1882 годах архитектор Антуан Анри Ревуаэль перестроил здание в стиле историзм, стилизовав его под римско-византийскую эпоху, причем с достаточно специфическим акцентом: он постарался приблизить его облик к образцам романской архитектуры, сохранившимся в Южной Франции. В этом фасаде архитектор использовал рельефы, оставшиеся от средневекового облика храма, в частности белокаменную резьбу на сюжеты из Ветхого Завета, а также сцену из романа «Александрия» об Александре Македонском, изображающую царя в тот момент, когда его опускают на подъемнике в подземное царство.