O seu nome completo é Catedral de Nossa Senhora da Assunção e de São Frutos.

De estilo gótico tardio, começou a construir-se em 1525, com a colaboração desinteressada dos segovianos, sob a direção dos arquitectos de la família Gil de Hontañon, mas não foi consagrada até ao ano 1768. Substituiu a Catedral Velha situada nos atuais jardins do Alcázar e destruida durante a Guerra das Comunidades em 1520.

No seu exterior, a oeste, está a fachada principal, conhecida como Porta do Perdão, com a escultura da Virgem, obra de Juan Guas. Junto a ela estende-se o Enlosado, um espaço utilizado actualmente para atividades culturais. A torre, um dos elementos mais chamativos pela sua grande altura, esteve habitada até meados do século XX pelo sineiro e constitui um miradouro privilegiado sobre a cidade.

A sul abre-se a Porta de São Geroteo, primeiro bispo de Segóvia e a norte a Porta de São Frutos, construida em honra do patrono da cidade em princípios do séc. XVII. 

A planta é de três naves com cruzeiro, coberto com uma cúpula projetada por Pedro de Brizuela no século XVII, com ábside semicircular na cabeceira e deambulatório, rodeado de capelas. A grandiosidade e a harmonia de dimensões define o interior, com os seus belos vitrais do século XIV, o conjunto de cadeiras do coro, que aliás conserva os cadeirões góticos da antiga catedral, os órgãos barrocos do séc.XVIII, o gradeamento ou o púlpito neoclássico que guarda a urna com as reliquias de San Frutos.

Alberga 18 capelas, com importantes pinturas e esculturas. No seu interior destacam-se o Calvário românico situado na entrada da Capela do Sacramento; o tríptico de Ambrosius Benson e o retábulo da Piedade, de Juan de Juni, na Capela do Santo Enterro, junto à Porta de São Frutos; e o Cristo Jacente de Gregório Fernández.

O Museu Catedralício alberga notáveis obras artísticas de Pedro Berruguete, Sánchez Coello e Van Orley. O Archivo Catedralício conserva más de 500 incunábulos, entre eles o Sinodal de Aguilafuente, primeiro livro impresso em Espanha.