A estrutura arquitectónica, de estilo románico-bizantino, totalmente feita con ladrillos vistos, data da primeira metade do século XI, e sitúase no lugar dunha anterior basílica paleocristiana. O interior está dividido en tres naves por dúas filas de columnas e piares alternados.A gran ábsida central alberga a Pala d'Oro, prezada obra de ourive, que consta de seis paneis en lámina de prata repuxada e cincelada, mergulladas nun baño de ouro, con diversas imaxes sacras; construído en diferentes épocas, en parte na segunda metade do século XIII e en parte na primeira metade do século XIV, quizais tiña orixinalmente forma de "frontal", e situouse no altar maior da catedral.A tradición local, que non obstante non está confirmada na documentación histórica, indicaría no artefacto un agasallo de Caterina Corner, ofrecido pola raíña á igrexa como mostra de agradecemento polo rescate recibido duns pescadores de Caorle, que terían salvouna do naufraxio fronte á costa, durante unha tormenta, no ano 1489, xusto cando concluía a súa viaxe de regreso a Venecia desde Chipre, despois da súa abdicación.Ao parecer, o episodio debeu estar representado na propia pía ábside, nun fresco do que hoxe case non queda rastro, se se exclúe un fragmento aínda bastante lexible, que amosa a imaxe do León de San Marco.
