Intitolata a Santa Maria Annunziata, la Cattedrale fu edificata sotto i normanni e ultimata nel XII secolo. Sorge sui resti di un villaggio messapico, di una domus romana e un tempio paleocristiano. Fortemente rimaneggiata in seguito alle devastazioni turche del 1480, conserva all'interno un capolavoro dell'arte musiva medievale: realizzato tra il 1163 e il 1165 dal monaco Pantaleone, il mosaico, che si estende lungo le tre navate, il transetto e l'abside, presenta un maestoso "Albero della Vita" con temi tratti dall'Antico Testamento, dai vangeli apocrifi, dai cicli cavallereschi e dal bestiario medievale. Nella Cattedrale sono inoltre conservate le reliquie dei Santi Martiri di Otranto.