L'édifice a été construit en lieu et place d'une mosquée almohade, dans le souci de symboliser, par un monument prestigieux, la prospérité de la capitale andalouse devenue une grande cité commerçante après la Reconquista. Le vendredi 8 juillet 1401, lors de la réunion du chapitre qui devait décider la construction du monument, un des chanoines prononça cette phrase qui décrit bien l'état d'esprit des autorités sévillanes : "Construisons un temple si grand que ceux qui le verront terminé nous prendrons pour des fous !" Les bâtisseurs réutilisèrent des éléments et des colonnes de la mosquée et transformèrent en campanile son minaret, la fameuse tour de la Giralda, aujourd'hui devenue le symbole de la ville.
L'intérieur, avec la nef la plus longue d'Espagne, est décoré de façon fastueuse, avec profusion d'ors. Dans le corps principal de l'édifice se distingue le chœur, qui occupe le centre de la nef. Il s'ouvre sur la Capilla Mayor, qui est dominée par le colossal retable gothique comprenant 45 panneaux sculptés représentant des scènes de la vie du christ. Ce chef d'œuvre unique et véritablement extraordinaire du sculpteur Pierre Dancart est l'ouvrage de toute une vie : c'est le tableau d'autel le plus grand et le plus riche du monde et l'une des plus somptueuses pièces sculptées de l'art gothique.
La cathédrale possède en outre une collection importante de pièces d'orfèvrerie, de tableaux peints et de statues, ainsi que le tombeau de Christophe Colomb. Elle abrite de plus un ostensoir monumental qui est le plus grand au monde.