Costituisce, assieme alla Cattedrale, la testimonianza di maggior rilievo della storia dell'arte sacra in Valle d'Aosta. Uno specifico interesse rivestono gli antichi affreschi ottoniani conservati tra il tetto e la copertura della navata centrale e il Chiostro con i suoi capitelli medievali. La piazzetta che ospita l'edificio è dominata dall'imponente campanile romanico a pianta quadrangolare, sormontato da una cuspide piramidale del XV secolo. La facciata ha la classica forma a salienti e si presenta in forme tardogotiche, con un portale a ogiva con cornice in cotto e pinnacolo. Un piccolo campanile sul colmo del tetto ne aumenta lo slancio verticale. Le tre navate segnate da robusti pilastri a sezione quadrangolare, mettono in evidenza un'architettura tardogotica, cui si ascrivono anche gli affreschi dell'altare di San Sebastiano, al termine della navata destra. Un tramezzo barocco in marmi policromi separa la navata centrale dal coro; più in basso rispetto al pavimento, un mosaico a tessere bianche e nere, del XII secolo, riportato alla luce durante gli scavi del 1999. Una scala consente di scendere nella Cripta, la parte più antica della cattedrale, testimonianza della "basilica anselmiana", quasi integralmente conservata.Gli affreschi ottoniani dell'XI secolo, in stile "lombardo", rimangono nello spazio tra il tetto e le volte quattrocentesche. Il Chiostro costituisce un esempio di arte romanica lombardo-catalana-provenzale. Fa parte del Complesso anche il Priorato di S. Orso, un'ampia costruzione posta a destra della chiesa e sovrastata da una torre a pianta ottagonale con cuspide. L'edificio fu fatto erigere intorno al 1468 come sede del priorato da Giorgio di Challant. All'interno sono visitabili la Sala Priorale e la cappella affrescata del XV secolo.
