La catedral de Monreale tiene una imponente fachada con un pórtico de tres parteluces y dos grandes torres fortificadas, una de las cuales, la de la derecha, ha sido convertida en campanario. Además de las torres, la fachada contiene valiosas puertas de bronce, una de las cuales data de 1185 y es obra de Bonanno Pisano. El pórtico del lado izquierdo fue construido entre 1547 y 1569 por Giovanni Domenico Gagini y Fazio Gagini. El exterior de la catedral ha sufrido varios cambios a lo largo de los años, aunque la huella normanda permanece intacta. También en el exterior se pueden admirar los diseños formados con el uso de piedras blancas y negras y los ábsides cuyos colores y formas recuerdan al mundo árabe. Al interior se accede por el pórtico lateral y hay tres naves de 90 metros. El techo es cuadrado, sin cúpula, y hay tres ábsides al final del edificio.
Las naves están divididas por columnas con capiteles que representan divinidades, que sostienen arcos de medio punto de estilo árabe. El suelo es de pórfido y granito. Las paredes de los ábsides están cubiertas de mosaicos dorados del siglo XII que representan historias del Nuevo y el Antiguo Testamento.
En el interior de la iglesia monumental hay dos capillas, la del Crucifijo y la de San Benito, que son excelentes ejemplos del barroco siciliano.
El altar mayor es una obra del platero Luigi Valadier, del siglo XVIII, y el órgano, con seis teclados, es del siglo XX, obra de los Fratelli Ruffati de Padua. Además, el interior de la iglesia esconde otros numerosos tesoros por descubrir y admirar. Junto a la catedral se encuentra un antiguo claustro del siglo XII. Se trata de una construcción de estilo románico y de planta cuadrada. El pórtico está formado por arcos ojivales sostenidos por columnas gemelas cuyos capiteles representan historias bíblicas. En la parte sur del claustro hay un jardín, con una fuente en el centro, que está delimitado por una valla formada por tres arcos a cada lado. El agua de la fuente sale de bocas humanas y de leones.
Además de por su belleza, la catedral de Monreale es también famosa por las leyendas que la rodean. La más apasionante de ellas cuenta que Guillermo II, tras subir al trono después de su padre, se quedó dormido bajo un algarrobo mientras cazaba en el bosque de Monreale. Durante su sueño, la Virgen María se le apareció y le dijo que en el lugar donde se encontraba había un tesoro escondido y que, una vez encontrado, debía construir un templo en su honor. Se encontró el tesoro y se construyó la catedral.
