Il Duomo di Santa Maria fu edificato nel 1288, durante il governo di Mariano II, della struttura originale non rimane molto: alcune parti dell'abside, la base del campanile, e la cappella gotica del Rimedio con alta volta a crociera e costoloni.
Nella cappella del Rimedio ci sono ancora molte sculture risalenti al periodo giudicale, come le transenne marmoree a rilievi gotici, che probabilmente furono fatte eseguire da Eleonora d'Arborea da un'artista catalano. Di queste sculture faceva parte anche un  retablo sul quale posava la statua della Madonna del Rimedio che sta sull'altare.
Durante il Settecento, il Duomo, fu sottoposto ad un completo rifacimento, a cui deve le attuali forme barocche.
Tale opera costituì il monumento più importante della cultura giudicale, infatti, al suo interno furono sepolti molti regnanti del Giudicato d'Arborea. Purtroppo la riedificazione del 1729 non ha presevato quasi nulla di queste straordinarie testimonianze.