Elle est située sur l'Ensanche de Amara, et est l'œuvre de l'architecte basque Manuel de Echave. L'église couvre une superficie de 1 915 mètres carrés et a été inaugurée en 1897. Elle a été désignée cathédrale en 1953. Elle présente un plan symétrique, rectangulaire, en croix latine, avec trois nefs, un transept et un presbytère. Elle est construite en grès provenant des carrières de Monte Igueldo et présente de nombreux éléments décoratifs tels que des vitraux (de Juan Bautista Lázaro), des gargouilles, des pinacles, etc. À l'intérieur se trouve une crypte très spacieuse, tandis qu'à l'extérieur, sa tour mesure 75 mètres de haut, construite par Ramón Cortázar. Le maître-autel est dédié au Buen Pastor. Il abrite les statues de Nuestra Señora del Carmen, San Antonio, Santa Teresa et du Sagrado Corazón.
Le point fort de la cathédrale est son immense orgue à tuyaux, l'un des plus grands d'Europe.