Une façade des plus austère précède un intérieur en tuffeau, d'une hardiesse et d'une pureté de lignes remarquable. Dans le bras droit du transept, le tombeau de François II, oeuvre maîtresse de la cathédrale, a été sculpté en 1507 par Michel Colombe sur une commande de la fille du défunt, Anne de Bretagne. Cet ensemble, une des grandes productions de la Renaissance, est éclairé par une verrière, due à Chapuis, haute de 25 m et consacrée aux saints bretons. Lors de l’incendie de juillet 2020, de nombreuses parties de la cathédrale ont été sérieusement endommagées. La reconstruction et la restauration dureront jusqu’en 2025, rendant toute visite de la cathédrale impossible.