La Plaza del Palacio se encuentra presidida por la Catedral de Aviñón dedicada a la veneración de Notre-Dame-des-Doms. Fue construida en el siglo XV y posteriormente en el siglo XVIII fue reformada debido a los daños producidos durante la Revolución Francesa. Destaca por la sólida torre que se halla rematada con la figura de la Virgen dorada que data de 1859.

En el exterior, el frontón triangular, se aprecian las huellas de la semejanza con los frescos de Simona Martín pintados en el consistorio del Palacio de los Papas. El campanario fue dañado durante su asentamiento del palacio en 1405 y se reconstruyo sin aguja.

El interior, el templo tiene una planta con una sola nave, se entra atravesando el nartex que contiene una ornamentación clasicista. En los laterales se encuentran encajonadas las capillas laterales y la tribuna del siglo XVII y una cúpula románica sobre el crucero, a la izquierda tiene la capilla de san Juan, construida en el siglo XV, destaca por el Ecce Homo de piedra del siglo XVI. En las naves se conservan lienzos de N Mignard y R. Levieux; en el coro, una cátedra episcopal de mármol del siglo XII con los símbolos de los evangelistas San Marcos y San Lucas. Al fondo de la nave derecha esta la capilla de los Apóstoles, junto a la sacristía, destaca por la tumba gótica de Juan XXII, además de las pinturas de P. Mignard y P. Parrocel.