Die Kathedrale von Altamura ist eine der vier pfälzischen Basiliken von Apulien, d.h. sie untersteht direkt dem schwäbischen Kaiser. Ein Großteil der ursprünglichen Kirche stürzte bei dem Erdbeben von 1316 ein und wurde während der Herrschaft von Robert von Anjou wiederaufgebaut. An ihr arbeiteten die Söhne eines gewissen Meisters des Consiglio di Bitonto, dessen Unterschrift über der Porta Angioina zu lesen ist, die auch Porta delle Spezie genannt wird, weil sie auf den Marktplatz führt. Denjenigen, die dieses Tor durchschreiten, scheint die Inschrift auf dem Spitzbogen zu sagen: "Regia Cappella sono, nessuno mi faccia guerra. Ich, König Robert, unter dem Schutz des Himmelskönigs, beschütze es. Tor des Himmels, ich bin".
An der Kathedrale wurden weitere Arbeiten oder vielmehr Erweiterungen vorgenommen. Im Jahr 1534 wurde die Ausrichtung sogar umgekehrt. Wo es eine Apsis gab, wurde die Fassade gebaut, und wo es eine Fassade gab, wurde sie um das Presbyterium und den Chor erweitert. Einige Jahre später, auf jeden Fall aber 1557, wurden die beiden mächtigen Glockentürme errichtet. Der Kaiser war Karl V. von Habsburg, dessen großes Wappen leicht zu erkennen ist. Die oberen, barocken Spitzen der Glockentürme wurden 1729 hinzugefügt. Das gesamte Bauwerk findet seinen Gleichgewichts- und Symmetriepunkt in der wunderbaren Fensterrose, einem Meisterwerk der apulischen Bildhauerei des 14. Jahrhunderts, von dessen zentralem Auge 15 kleine Säulen auszustrahlen scheinen, die durch ineinander verschlungene kleine Bögen verbunden sind. Es ist jedoch das gotische Portal, das vielleicht aus dem frühen 14. Jahrhundert stammt, das uns staunend nach oben blicken lässt. Es ist ein Triumph der Dekoration und der Bildhauerei, in einem vorspringenden Prothyrum, das auf zwei stolzen Löwen ruht, die 1533 wieder aufgebaut wurden und fast das Tor der Kathedrale bewachen. Auf den Bögen der Tür sind 22 der wichtigsten Szenen aus dem Leben Jesu dargestellt, von seiner Geburt bis zu seinem Tod und seiner Auferstehung. Sie reichen von der Verkündigung des Engels an Maria bis zur Geburt des Kindes. An der Fassade ist in der Mitte der Lünette die thronende Madonna mit dem Kind zwischen zwei Engeln zu sehen, und unten am Architrav ist das letzte Abendmahl dargestellt, bei dem Christus auf der linken Seite den Kuss des Judas empfängt. Es handelt sich um wahre Meisterwerke der mittelalterlichen, gotischen, apulischen Bildhauerei. Das Innere zeigt sich in seiner ganzen Pracht. Der Grundriss ist der einer dreischiffigen Basilika mit Säulen und Pfeilern, die mit schönen Kapitellen versehen sind, die fast sicher schwäbischen Ursprungs sind. Die Kathedrale besitzt auch zwei bedeutende Gemälde aus dem italienischen 19. Jahrhundert: die Bekehrung des Heiligen Paulus von Domenico Morelli aus dem Jahr 1876 und Maria Magdalena von Francesco Netti. Andere Werke, die noch älter sind, schmücken die Kirche mit Anmut und Geschmack. Zunächst der elegante geschnitzte Ambo aus Stein, um 1545; dann die steinerne Weihnachtskrippe aus dem Jahr 1587, die den heiligen Josef, die Madonna und das Jesuskind mit den anderen Figuren der Weihnachtstradition in einer natürlichen Grotte darstellt, und außen die Heiligen Drei Könige und die Hirten. Der Autor der Skulpturen war der Künstler Altobello Persio.