Opførelsen af Segovias katedral, der er bygget på byens højeste punkt, begyndte i 1525 under Carlos V. Den er i sengotisk stil og blev bygget efter branden i den gamle romanske katedral i 1520. Den har en grundplan med tre skibe, sidekapeller og et halvcirkulært helligdom med et ambulatorium. Kirken blev bygget efter tegning af Juan Gil de Hontañón og har tre døråbninger: Puerta del Perdón, der er et værk af Juan Guas, ligger på hovedfacaden, mens vi på den sydlige side har San Geroteo- og San Frutos-dørene. Den måler 105 m x 50 m og er 33 m høj ved hovedskibet. Hovedaltertavlen er lavet af marmor, jaspis og bronze. Den blev indviet i år 1768.