Selon les plans et la description dressée par l’ingénieur Guillemot en 1797, la cathédrale est à l’époque quasi entièrement accolée de maisons et autres bâtiments. L’intérieur est voûté d’ogives reposant sur des piliers gothiques. De larges contreforts et arcs-boutants soutenaient ces voûtes à l’extérieur. La cathédrale était ouverte de baies gothiques de taille variée. Le chœur, fort long assez vaste pour pouvoir accommoder les chanoines lors du service, était long de trois travées et éclairés éclairé par deux grandes baies.

La partie la plus ancienne est probablement l’unité centrale, composée d’un vestibule et des deux tours octogonales, jusqu’à mi-hauteur. Cette construction date vraisemblablement de la seconde moitié du Xe siècle. Cette partie est constituée de murs assez épais<ref>Guerreau. </ref>, entre 1.30 et 1.50 m, bâtis d’un en appareil de moellons de taille modeste. Au rez-de-chaussée, la tour nord et le vestibule sont voûtés d’arêtes, tandis que la tour sud accueille un escalier hélicoïdal permettant l’accès aux niveaux supérieurs. La façade est de l’édifice, qui donnait donc sur la nef, laisse entrevoir la hauteur de la nef romane, plus basse que la reconstruction gothique. Le niveau supérieur du vestibule devait vraisemblablement donner sur la nef par une baie en plein cintre.

Le reste des vestiges est un assemblage de réfections gothiques. A l’est, des restes des deux premières travées de la nef du XIIIe siècle sont encore visibles, notamment des arcatures en berceau brisé. Les parties hautes des tours sont également gothiques et pourraient avoir été édifiées afin de respecter concorder avec les dimensions de la nef gothique, plus haute que la précédente. Le haut de la tour nord pourrait avoir été édifié vers 1320 (le clocher est déclaré « nouveau » en 1325<ref>Ibidem</ref>), tandis que le haute haut de la tour sud n’est pas datable précisément. Sa construction peut être ramenée à une fourchette allant de 1400 à 1530. Enfin, le portail flamboyant de la façade ouest semble dater de la fin du XVe siècle, mais a été remanié par la suite. Il sert à sa construction de contrefort, afin de bloquer le narthex qui s’éloignait de la façade d’origine, puisque très lourd et non fixé au mur.