Кафедральний собор римо-католицької архиєпархії Ла-Серена - це найбільший храм у місті, знаходиться на північно-східній стороні площі Пласа-де-Армас.

Собор побудований на місці колишнього храму Матрикс-Ель-Саграріо, частково спаленого піратом Варфоломієм Шарпом, що був першим храмом, зведеним у Ла-Серена в 1549 році. У 1840 році стара церква була знесена остаточно, а через чотири роки на її місці було розпочато будівництво Кафедрального собору. При зведенні нової будівлі храму була використана велика частина будівельних матеріалів, що залишилася після розбирання старого. Будівництво нового храму в неокласичному стилі, 60 метрів завдовжки і 20 метрів завширшки, з трьома нефами було закінчено в 1856 році. Всі 12 років будівництва проект курирував французький архітектор Хуан Хербедж.

Стіни храму зведені з вапняку, підлога з квітковим орнаментом - з чорного і білого мармуру. Основною родзинкою собору стали три посилених зводу, підтримувані колонами з дерева, бетону і вапняку. Склепіння прикрашені, але розпис не була завершена. Дерев'яна дах покритий оцинкованим залізом. Чудові вітражні вікна були виготовлені у Франції. У храмі два мармурових і чотири дерев'яних вівтаря. Великий орган, який досі звучить у соборі, було пожертвувано у кінці XIX століття філантропом і меценатом Джоанн Росс Едвардс. Купол вежі був зведений в 1912 році за проектом французького архітектора Еухенії Джаннона. Біля каплиці Святих Дарів є прохід до крипті. У соборі покояться останки Франсиско де Агірре (1500-1581) - засновника міста, та інших громадських діячів того часу.

У 1981 році Кафедральний собор де Ла-Серена був оголошений національним пам'ятником Чилі.