De architectonische structuur, in Byzantijns-romaanse stijl, volledig in zichtbare baksteen, dateert uit de eerste helft van de 11e eeuw en staat op de plaats van een vroegere vroegchristelijke basiliek. Het interieur is verdeeld in drie beuken door twee rijen afwisselende zuilen en pilaren.De grote centrale apsis herbergt de Pala d'Oro (Gouden Pall), een kostbaar kunstwerk van de goudsmid, bestaande uit zes panelen van zilverfolie, in reliëf en geciseleerd, ondergedompeld in een gouden bad, met verschillende heilige afbeeldingen; het werd op verschillende tijdstippen gemaakt, deels in de tweede helft van de 13e eeuw en deels in de eerste helft van de 14e eeuw, en had misschien oorspronkelijk de vorm van een "antependium", en werd op het hoofdaltaar van de kathedraal geplaatst.De plaatselijke traditie, die echter niet wordt bevestigd door historische documentatie, zou erop wijzen dat het voorwerp een geschenk was van Caterina Corner, door de koningin aan de kerk aangeboden als teken van dankbaarheid voor de hulp die zij had gekregen van enkele vissers uit Caorle, die haar hadden gered van schipbreuk voor de kust tijdens een storm in het jaar 1489, net toen zij haar terugreis van Cyprus naar Venetië na haar troonsafstand afrondde.Blijkbaar moet deze episode zijn afgebeeld in hetzelfde apsidale bassin, in een fresco waarvan vandaag bijna geen spoor meer te vinden is, op een nog redelijk leesbaar fragment na, waarop de afbeelding van de Leeuw van San Marco te zien is.
