Connstruída com pedras aparelhadas e granito, a igreja segue o estilo Gótico francês do Século XVIII. Sobre o altar de bronze e mármore, há uma cruz feita com o granito negro da Tijuca, Rio de Janeiro. No centro do altar há uma lápide de mármore, pesando cerca de três toneladas, sobre a qual estão as estátuas de Dom Pedro II e Dona Teresa Cristina, oferecidas à igreja pela Baronesa de São Joaquim. Ao fundo da capela, nas laterais, encontram-se as esculturas jacentes da Princesa Isabel do do Conde D'Eu.
A catedral foi construída em 1884 por órdem de D Pedro II, que dedicou a igreja a São Pedro de Alcântara, santo padroeiro do Império brasileiro.
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