Świątynia wzniesiona była z kostki wapiennej i ciosów piaskowca.
Budowla ta miała kształt trójnawowej, wieżowej bazyliki, prawdopodobnie z emporami, z dwoma prostokątnymi chórami zamkniętymi półkolistymi absydami – od wschodu i zachodu – pod którymi mieściły się krypty (po stronie zachodniej krypta św. Leonarda). Wnętrze najpewniej przykryte było drewnianymi stropami. Od strony zachodniej wznosiły się dwie masywne, kwadratowe wieże. O architektonicznym i rzeźbiarskim wystroju wiadomo niewiele, natomiast o bogatym wyposażeniu ruchomym przechowywanym w skarbcu katedralnym oraz o zasobach biblioteki świadczą inwentarze spisane w latach 1101 i 1110. W XIII w. dobudowano do niej kaplice św. Mikołaja (od północy) i św. św. Piotra i Pawła (od południa), zaś na środku wzniesiono grobowiec-ołtarz św. Stanisława ze Szczepanowa (biskupa i męczennika), którego szczątki sprowadzono w 1089 ze Skałki. Od tego czasu z katedrą związany jest kult tego świętego i stała się głównym ośrodkiem pielgrzymkowym, kanonizowanego w 1253 roku biskupa. Do jego grobu pielgrzymowali wierni z ziem polskich oraz z krajów ościennych. Kult świętego łączony był z ideą zjednoczenia rozbitego na dzielnice Królestwa Polskiego. Katedra spłonęła w 1305 roku. Do dziś zachowały się znaczące fragmenty budowli romańskiej, m.in. krypta św.