Den arkitektoniska strukturen i bysantinsk romansk stil, helt gjord av frilagt tegel, härstammar från första hälften av 1000-talet och står på platsen för en tidigare tidig kristen basilika. Interiören är uppdelad i tre skepp genom två rader av omväxlande kolonner och pelare.I den stora centrala absiden finns Pala d'Oro (Guldpallen), ett dyrbart guldsmedsverk som består av sex silverfoliepaneler, präglade och ciselerade, nedsänkta i ett guldbad, med olika heliga bilder. Den har tillverkats vid olika tidpunkter, delvis under andra hälften av 1200-talet och delvis under första hälften av 1300-talet, och kanske ursprungligen var den i form av ett "antependium", och placerades på katedralens högaltare.Den lokala traditionen, som dock inte bekräftas av historisk dokumentation, tyder på att föremålet var en gåva från Caterina Corner, som drottningen erbjöd kyrkan som ett tecken på tacksamhet för den hjälp hon hade fått av några fiskare från Caorle, som hade räddat henne från att skeppsbrutas utanför kusten under en storm år 1489, just när hon avslutade sin återresa till Venedig från Cypern efter sin abdikation.Uppenbarligen måste episoden ha avbildats i samma absidbassäng, i en freskomålning som det idag nästan inte finns några spår kvar av, med undantag för ett fragment som fortfarande är ganska läsbart och som visar bilden av Markuslejonet.
