Кафедральный собор Палермо находится в центре города, на одной из главных улиц – via (corso) Vittorio Emmanuele. Собор Успения Пресвятой Богородицы представляет собой достаточной большой комплекс, сочетающий элементы разных стилей и эпох.
В 4 веке, после обнародования Миланского эдикта Константина, по которому все религии уравнивались в правах, жители Палермо возвели собор на месте, где проводил службы епископ Мамилиан (впоследствии канонизированный) и где приняли мученическую смерть много христиан. Вскоре это здание было полностью разрушено вандалами.
При норманнах собор являлся одним из главных в стране, соперничая с королевским собором в Монреале. В соборе Палермо проводились коронации, в нём хоронили королей и членов их семей. В дальнейшем собор неоднократно ремонтировался, достраивался и переделывался. В 1260 была завершена постройка ризницы.
Внешний вид главного (западного) фасада с двумя башнями, выходящего на via Bonello, относится к 14-15 веку. Некоторые исследователи считают, что башни были задуманы ещё в проекте Гуальтьеро, но возводились они в 13 - 14 веках. В 15 веке продолжалась работа Антонио Гамбары над южным входом с портиком и резной деревянной дверью работы Франческо Миранды. В 15 веке были установлены деревянные хоры и деревянный купол.
В 16 веке собор строили и украшали мастера из семьи Гаджини: в центральной апсиде возводится мраморное ретабло со статуями, завершается строительство портика северного входа, строится вход в новую большую ризницу, устанавливаются часы на юго-восточной башне собора, площадь собора окружается балюстрадой.
В 1624 году в собор были перенесены мощи святой Розалии, покровительницы Палермо. Согласно легенде, благодаря обретению в 1624 году мощей святой, жившей в 12 веке, от города отступила эпидемия чумы. В 1726 году здание пострадало от землетрясения, и вскоре были проведены восстановительные работы изменившие форму колокольной башни. В 1744 году на площади перед собором над фонтаном была установлена статуя святой Розалии работы Виталиано. В 1761 году были завершены работы над новой балюстрадой на площади перед собором.
Довольно значительно собор был переделан по указанию архиепископа Филанджиери. Работы были начаты в 1781 году и продолжились в следующем веке. Изначально планировались реставрация, ее реализация была поручена Фердинандо Фуге. В действительности же облик собора был изменён гораздо больше, чем планировалось. Некоторые источники называют эту реконструкцию «разрушительной».
Внутри собор был практически полностью переделан в неоклассическом стиле. Боковые нефы, отделённые от центрального нефа пилястрами, опирающимися на старые колонны храма Гуальтьеро, были расширены для того, чтобы можно было пристроить 14 капелл. В капеллы были перенесены останки захороненных в соборе королей. Южный неф завершался капеллой святой Розалии, а северный - капеллой Причастия (Таинств – Sacramento). Северного входа не стало, южный вход был перенесён на то место, где он находится сейчас. Декоративные инкрустации из лавового камня были закрыты маленькими куполами, возведёнными над капеллами, а частично просто заштукатурены. Был возведён большой купол на пересечении осей центрального нефа и трансепта. Деревянный потолок был заменён каменным сводом. Ретабло Гаджини разобрали, статуи, украшавшие ретабло, были размещены перед пилонами.
После окончания реконструкции по проекту Фуги собор в целом приобрёл свой нынешний вид. В 1952 году пол собора был облицован мрамором. В 1954 году на колокольной башне была установлена статуя Мадонны работы скульптора Нино Джерачи. В 2000 году была вымощена площадь перед собором.
Нижняя часть колокольной башни возводилась в норманнский период, верхняя часть в дошедшем до нас виде была выполнена в неоготическом стиле по проекту Палаццотто в 1805 году. Колокольня соединяется с собором двумя высокими арками.
Главный (западный) фасад построен в готическом стиле. Его украшают две башни (13 - 14 века) с двойными окнами – бифорами. Башни декорированы в арабском стиле (абстрактные и растительные мотивы). Портал 14 века, находящийся между башнями, сооружен в готическом стиле.
Южный фасад собора выходит на Соборную площадь. Здесь можно увидеть детали самых разных архитектурных стилей: ложные арки, зубцы, узкие окна-бойницы (эклектичный для Сицилии арабо-норманнский стиль); классический большой купол и маленькие купола над пристроенными при расширении южного нефа капеллами (реконструкция Фуги); портик с тремя стрельчатыми арками работы Гамбары (каталанская готика) и колоннами (на первой левой колонне сохранилась цитата из Корана, т.е. колонна стояла ещё в донорманнской мечети). Внутри портика расположен портал также работы Гамбары, украшенный мозаикой норманнской эпохи, тимпан богато декорирован растительным орнаментом, в центре которого расположен барельеф «Благовещение». При расширении северного нефа портик, выполненный мастерами Гаджини перестал служить входом, и был как бы встроен в часть передвинутой стены.
Восточный фасад сохранил арабо-норманнский вид: ложные арки, зубцы, растительный орнамент, инкрустации из туфа и лавового камня. Две башни по краям восточного фасада являются парными к башням западного фасада и объединяют различные части собора в единую композицию. К юго-восточному углу собора примыкает помещение ризницы (сейчас там размещена сокровищница), также построенное в арабо-норманнском стиле (1260 год).
В плане собора лежит латинский крест. Пространство собора делится на три нефа. Интерьер собора решён в неоклассическом стиле (реконструкция Фуги).
В капеллах собора расположены гробницы королей Сицилии и императоров Священной Римской империи 12-13 веков: Рожера II (первого короля Сицилии), Констанции Норманнской (императрицы Священной Римской империи, королевы Германии, Италии и Сицилии), Генриха VI (императора Священной Римской империи, короля Германии, Италии и Сицилии), Фридриха II (императора Священной Римской империи, короля Сицилии), Констанции Арагонской (императрицы Священной Римской империи, королева Сицилии). К 14 веку относится гробница короля Сицилии Педро II. Для некоторых гробниц использованы античные саркофаги, другие отличаются редкостью материала (порфир) и отделкой.
В капелле святой Розалии представлена серебряная рака (17 век), в которой хранятся мощи святой. В капелле Таинств примечателен алтарь, богатая отделка которого бронзой, лазуритом и цветным мрамором выполнена по рисунку Козимо Фанцаго (17 век).
Многие статуи, украшающие собор, остались от разобранного ретабло Гаджини. Очень почитаема статуя «Мадонны, избавляющей от ада» работы скульптора Франческо Лаураны (1469). Следует также обратить внимание на Мадонну Антонелло Гаджини (1503 год) в алтаре новой ризницы.
В алтарной части возвышаются деревянные хоры в каталанском готическом стиле (15 век), там же находится епископский трон, на котором частично сохранилась мозаика 12 века. Главная апсида собора в ходе реконструкции в конце 18 – начале 19 века была расписана художником Мариано Росси. Задуманный цикл фресок, повествующий о норманнской эпохе, не был завершён.
В Сокровищнице собора выставлена церковная утварь 16-18 веков, требник с миниатюрами 15 века, золотая тиара из захоронения Констанции Арагонской и другие ценные экспонаты.
Крипта собора, по мнению некоторых исследователей, сохранила вид раннехристианской церкви Мамилиана, на месте которой был возведён собор. Крестовый свод крипты опирается на четырнадцать колонн из египетского гранита. Пространство крипты делится на два нефа. Здесь есть захоронения, восходящие ещё к греческому периоду. Тут же покоятся епископы Палермо (в том числе и основатель собора – Гуальтьеро) и другие знатные лица.
Пол центрального нефа собора пересекает латунная линия меридиана в мраморном обрамлении с изображениями знаков зодиака. Она была спроектирована в 1801 году астрономом Джузеппе Пьяцци.
