Está dedicada a San Antolín, patrono de Palencia de estilo predominantemente gótico, aunque conserva elementos anteriores, de época visigoda y románica, y alguna decoración  renacentista, barroca y neoclásica. 
La construcción de la  catedral  duró desde el siglo XIV hasta el XVI, pero  lo que hoy día se observa ha tardado casi catorce siglos en ser levantado, pues la parte más antigua de la Cripta de San Antolín data del siglo VII y hubo importantes obras y reformas en el siglo XX.

La torre de 55 m de altura, elevada y sobria, parece que es de origen militar  y tras cumplir esa función se le añadieron pináculos y espadaña como única decoración.