Кафедральний собор розташований в історичному центрі Ліми на площі Плаза Майор. Будівництво собору почалося в 1535 році і тривало три роки. В той час, як перші церкви були досить прості з-за постійних руйнувань, викликаних численними землетрусами, будівля Кафедрального собору Ліми було величезним, відображаючи важливість Церкви в колоніальні часи. З кожним землетрусом будівля храму знову і знову ремонтувалося, з-за чого вносилися зміни, що відображають різні епохи мистецтва від бароко до неокласицизму.

На сьогоднішній день Лімський собор складається з центрального нефа, двох бічних нефів, один з яких виходить на вулицю де Джудиос, а інший - до Патіо-де-лос-Наранджос, і 13 каплицею. У лівій каплиці можна побачити прекрасний образ Діви Марії ла Есперанса. Під час нещодавнього ремонту в цій каплиці були знайдені старовинні картини, які зараз може побачити кожен парафіянин. В каплиці Святого Сімейства встановлені фігури Ісуса, Марії і Йосифа. Тут покояться останки Франсиско Пісарро - засновника Ліми, який контролював будівництво першого будівлі собору Ліми.

Фасад собору вражає красою витончених деталей, статуй і прикрас, вирізаних з каменю. Інтер'єр храму заворожує злиттям пізньої готики, бароко і неокласичних елементів. Прекрасні у своєму контрасті склепінчасту стелю і паркет у вигляді шахової дошки. Вражає багатий головний вівтар з позолотою і різьбленими дерев'яними образами, що представляють святих і апостолів. На стінах бічних нефів розташовується Хресний Шлях у вигляді великих картин.

Згідно з більшістю соборів, фасад будівлі має три великих двірного отвору. Поряд височать дві високі вежі зі шпилем в неокласичному стилі.

У старої ризниці і суміжних кімнатах розмістився Музей релігійного мистецтва собору Ліми. Тут представлена велика і цінна колекція релігійних картин, скульптур, меблів, ювелірних виробів, священних судин і літургійних предметів, релігійних шат і мантій колишніх архієпископів.

Папа Іван Павло II відвідав цей собор два рази - в 1985 і 1988 році.