Die Kathedrale von Plasencia besteht aus zwei Gebäuden - der Kirche St. Maria, genannt die Alte Kathedrale, die heute das Dommuseum und die sogenannte the Neue Kathedrale. Der erste wurde im 13. Jahrhundert erbaut und zeigt in seiner Architektur einen interessanten Übergang vom romanischen zum gotischen Stil. Der neuere Tempel wiederum wurde im 15.-16. Jahrhundert in einer Mischung aus Gotik und Renaissance erbaut.
Von außen hat die Kathedrale zwei Renaissancefassaden im Plateresco-Stil. Die Hauptfassade wurde 1558 von Juan de Álava angefertigt. Es ist in vier Abschnitte unterteilt. Es fehlen Statuen, für die ein Platz vorbereitet, aber nie geschnitzt wurde. Die zweite Fassade, von Diego de Siloe, wurde 1538-1548 gebaut.
Im Inneren des Tempels gibt es drei Schiffe mit einer Höhe von jeweils 26 m.Bemerkenswert beim Besuch der Kathedrale sind das Chorgestühl aus dem 15. Jahrhundert, der Bischofsthron des Bildhauers Rodrigo Alemán und der Hauptaltar von Gregorio Fernández.