El actual edificio de la iglesia metropolitana de la Santísima Trinidad de Buenos Aires, consagrada catedral en 1836, es el sexto que se levanta en el solar que Juan de Garay le asignó al trazar la ciudad, en 1580. Se sabe que el quinto de los templos se construyó en 1682, pero su construcción era tan precaria que en 1727 debió rehacer se la fachada (obra que se atribuye al arquitecto jesuita Andrés Blanqui). Tras un derrumbe total en 1752, la iglesia definitiva fue proyectada en 1754 por el arquitecto saboyano Antonio Masella.

Tiene tres naves e importantes capillas laterales; en el crucero, la cúpula proyectada por el arqui- tecto Alvarez de Rocha en 1770, se eleva sobre un alto tambor; el profundo presbiterio, bajo el cual se encuentra el Panteón de los Canónigos en el que son enterrados los dignatarios de la Catedral- termina en un muro testero recto.

La actual fachada fue diseñada en 1822 por el francés Próspero Catelin, uno de los técnicos europeos contratados por Rivadavia para trabajar en el país; el pórtico dodecástilo, de estilo neoclásico, le otorga un carácter más civil que religioso. La ornamentación del frontispicio, que representa el reencuentro del patriarca Jacob con su hijo José, fue realizada entre 1860 y 1863 por Joseph Dubourdieu

En 1877, el arquitecto Enrique Aberg reformó la capilla lateral para dar lugar al Mausoleo del general San Martín, obra del escultor Albert Carrier- Belleuse.

Entre las valiosas obras de arte que se conservan en su interior, se destacan el altar mayor, obra de Isidro de Lorea; la sillería del presbiterio; y las imágenes religiosas de la Virgen de los Dolores, en la capilla dedicada a su advocación (a la izquierda del altar mayor) y el Santo Cristo de Buenos Aires, obra del siglo XVII.