Josip Vancaš enwurf das Projekt für die Kathedrale, die eine gelungene Mischung des romanischen und gotischen Stils ist, und die deshalb verschieden von anderen Kathedralen ist. Aufgrunde dieses Projekts wurde auch ein Teil des Inneren erbaut. Im Jahre 1884. wurde mit der Erbaung begonnen, 1889. endeten die Arbeiten und die Kathedrale wurde der Stadtverwaltung Sarajevos überreicht. Dem Aussehen her, ähnelt sie dem Notre Dame in Paris. Die Kathedrale hat drei Türme und der mittlere Turm endet mit einer halbkreisförmigen Ellipse. Beeindruckend ist die Rosette über dem reichgeschmücktem Eingang der mit einem präzise gefärbtem Glasfenster geschmückt ist. Der Wiener Bildhauer A. Hausman erschuf die Statuen die an der Fassade über dem Eingang hängen. Die Stützwände für die Heilige Dreischaft erschuf ein Bildhauer aus Zagreb, Dragan Morak, und gemeisselt hat sie Ivan Novotni im Portalgiebel. Die Fassade ist aus zwei Arten Stein gemacht; aus gelbem, hartem Stein, und aus rötlichem Kalkstein.Die gefärbten Glasfenster wurden nach dem Design des Architekten Pl. Vancaš in Innsbruck und Wien gemacht. Ursprünglich wurde die Kathedrale von Josip Volini und Ivan Betiz, als auch von Aleksandar Maksmilian Sajc und seinem Sohn Ludovic, der die Strossmeyer Kathedrale in Đakovo im Jahre 1875. färbte, mit Farbe dekoriert. Ludovic Sajc malte acht zylinderförmige Porträte der Oberteile der Kirchengelehrten, die auch die am präzisesten gemalten Bilder in der ganzen Kathedrale sind. Die Statuen erschuf Dragan Morak, und gemeisselt hat sie Ivan Novotoni. Das Porträt des Erzbischofs Stadler über seinem Grab ist das Werk von Marin Studin. In der Restauration im Jahre 1929. waren Maler aus Stuttgart für die zweite Schicht der Dekorationen zuständig. Diese Schicht wurde, genauso wie Teile der originalen Bilder, in der Rekonstruktion von 1987. bis 1989. entfernt, als der Maler Ante Martinović Kopien der grossen Wand in Öl, im Verhältnis 1:1, machte und sie am beschädigten Original fixierte. Auf der Vorderseite der Kathedrale stehen zwei Türme, einer mit einer Glocke, der andere mit fünf kleineren. In der Kathedrale haben 1200 Leute Platz.
