El edificio actual está edificado sobre tres construcciones anteriores: un templo del siglo IV, otro de tres naves del siglo VI o VII y un tercero del cual todavía se puede ver parte del muro norte.

La primera basílica se construyó en el siglo IV. Tenía una única nave de planta rectangular. Empezaba dónde hoy encontramos la vicaría y el centro de acogida de visitantes y llegaba hasta el crucero de la iglesia actual. Su pavimento estaba formado por un mosaico de tipo geométrico. El fragmento más grande lo encontramos en el exterior del templo actual, ante la puerta oeste.

Aquí podemos observar mosaicos con decoración geométrica y también elementos iconográficos propios de la primera época cristiana como panes y pescados.

De esta primera basílica también se conserva el baptisterio, encontrado en las excavaciones realizadas en el año 1947, en el interior de la nave de Santa Maria, cerca del transepto sur. Era una piscina bautismal de inmersión, de planta cuadrada cubierta con un baldaquín y que se encontraba en un edificio aislado de la basílica y de planta octogonal. Su descubrimiento ha sido un verdadero hallazgo, puesto que es el único baptisterio de estas características que podemos encontrar en la península.

Sobre esta basílica se construyó la gran catedral de Egara. Para realizar esta construcción de tres naves, separadas por arcos apoyados en columnas, se destruyó la piscina bautismal y se construyó un nuevo pavimento. A los pies de la iglesia se construye una estancia, separada del templo, donde se ubica la nueva piscina bautismal. En las últimas obras de restauración se descubrió este espacio, situado en la vicaría. 

Este edificio había sido ignorado a lo largo de los siglos pensando que no tenía ningún valor, pero se ha podido comprobar que ya formaba parte de la primera basílica y que fue utilizado como baptisterio y lugar funerario.

Con la invasión musulmana empieza la decadencia del templo. La pérdida de condición de catedral, al desaparecer la diócesis de Egara, hace que se decida construir un templo más modesto y adecuado a las necesidades de la época, consagrado el año 1112.

Este nuevo templo se construye sobre el anterior, aprovechando parte de su cabecera, concretamente el ábside central. Tiene planta cuadrada desde el exterior, mientras que por el interior tiene planta de herradura.

La iglesia tiene una sola nave, con planta de cruz latina.

El transepto está cubierto con bóveda de cañón.

La bóveda de la nave, que arranca de una sencilla moldura, es de perfil apuntado y fue rehecha en el siglo XIII, anunciando la llegada del gótico.

En el punto dónde se cruzan el transepto y la nave se levanta una cúpula semicircular.

Por el exterior la cúpula se transforma en un esbelto cimborrio octogonal, que acaba en un campanario de torre cuadrado, de dos plantas.

En la primera podemos ver una ventana de medio punto en cada lado, mientras que en el piso superior aparecen dos ventanas geminadas.

Los capiteles de las ventanas geminadas están decorados con motivos vegetales.

La parte inferior del cimborrio está decorada con arcuaciones lombardas.

Esta misma decoración se repite en la fachada oeste y en el muro norte, dónde vemos los arcos ciegos agrupados de dos en dos, a excepción del grupo central de la fachada dónde ha tres, y separados por lesenas.

Es precisamente en el sector norte dónde encontramos algunos restos de la gran catedral de Egara. Se trata de su muro norte, que se conservó para de separar el espacio del pueblo (parroquia de Sant Pere y el templo funerario de Sant Miquel) de la parte destinada a los canónigos (iglesia de Santa Maria y dependencias canonicales).

También se conservan restos de edificaciones anteriores en el brazo sur del transepto.

Empotrada en uno de los muros del brazo norte del transepto encontramos una lápida romana.

La cabecera de la catedral estaba formada por tres ábsides, de los que sólo se conservó el central. Del ábside sur podemos ver el arco que lo comunicaba con el transepto.

El ábside principal, aprovechado de la antigua catedral, estaba decorado con pinturas murales.

Según los últimos estudios, corresponden al siglo VI y son un ejemplo único en Europa. Fueron descubiertas el año 1937, cuando se retiraron las pinturas del siglo XIII que había encima. Estas últimas están en muy mal estado de conservación y a duras penas se entrevé la imagen de la Virgen Maria, debido a que han perdido mucho su color. Corresponden a una tradición pictórica románica, si bien podemos considerar que la Virgen ya es de tipo gótico.

Las pinturas del siglo VI, situadas en la bóveda del ábside, son similares a las que encontramos a Sant Miquel. Se trata de imágenes dispuestas de forma concéntrica.

Las figuras están dibujadas de manera que sus dimensiones disminuyen a medida que nos alejamos del centro. Podemos ver unos personajes vestidos con túnicas cortas y sin calzado. Parece que las escenas representadas podrían hacer referencia a fragmentos de la vida y Pasión de Cristo. A medida que nos alejamos del centro, la conservación de las imágenes es más deficiente y a duras penas se pueden distinguir algunas imágenes de santos.

La ventana central del ábside también está decorada. Podemos ver bandas de colores, motivos vegetales y dos columnas de círculos con estrellas o flores en su interior. La ventana derecha también conserva restos pictóricos, pero en este caso son góticos.

En la parte central del ábside se ha colocado una talla de la Virgen Maria policromada del siglo XIV.

En el brazo sur del transepto podemos encontrar una absidiola excavada dentro del muro. Esta está decorada con la historia del martirio de Tomas Becket. En este caso el estado de conservación es bastante bueno, gracias a que estuvo oculto durante muchos años por un retablo barroco del siglo XVII. Estas pinturas corresponden al siglo XII.

En la parte de la bóveda podemos observar la figura del Cristo entronizado, bendiciendo a dos personajes. A su derecha encontramos a Tomas Becket y a la izquierda su diacono. También se observan los siete candelabros, que según el relato de la Apocalipsis representan las siete iglesias.

Justo debajo del Cristo en majestad, podemos observar tres escenas que nos narran el martirio del santo. La narración va de izquierda a derecha. En la primera imagen la acusación del arzobispo de Canterbury por parte de sus enemigos. En medio encontramos la escena del asesinato del santo, si bien está parcialmente desaparecida. A la derecha vemos como el cuerpo del Tomas Becket es depositado en un sepulcro, mientras que su alma sube hacia el cielo, llevada por dos ángeles.

El último tramo de las pinturas es puramente ornamental y representa unas cortinas.

Se accede al templo por una puerta situada en el muro oeste. Está formada por un sencillo arco dovelado de medio punto.

En uno de sus laterales nos sorprende un fragmento de friso romano del siglo I, decorado con motivos vegetales.

En esta fachada también vemos dos pequeñas lápidas inscritas, del presbítero Arnau de Bernadí (s. XII) y de Pere de Toudell (s. XIII).

El templo tenía dos puertas más situadas en el sector oeste de los brazos del transepto.

La puerta del brazo sur comunica con un pórtico con cuatro grandes arcos de medio punto.  Es lo que queda de pie del antiguo claustro, construido justo cuando se acabó de edificar el templo en el siglo XII.

La galería está cubierta con una bóveda de cañón  ligeramente irregular y reforzada con arcos torales. La fuerza de estos arcos se descarga en pilares rectangulares, que se reforzaron a principios del siglo XX con gruesos contrafuertes.

Una escalera adosada al muro de la iglesia permite acceder al coro elevado, que se encuentra en la nave.

La puerta de acceso al coro está formada por varios arcos de medio punto en gradación.

En el brazo sur del transepto podemos ver una pequeña puerta, hoy cegada, que comunicaba la iglesia con las dependencias de la canónica.