Durante la dominación romana Calahorra fue una auténtica ciudad del imperio, Calagurris Iulia Nassica, y en el periodo medieval ejerció una enorme influencia en toda La Rioja como sede episcopal. La catedral de Calahorra fue la primera de la región. Con posterioridad la diócesis experimentaría diversos cambios hasta llegar a la denominación actual, Diócesis de Calahorra y La Calzada-Logroño, que cuenta con dos edificios catedralicios más, en Santo Domingo de la Calzada y en Logroño.
La catedral de Santa María, muy próxima al río Cidacos, se supone construida en el lugar donde fueron decapitados San Emeterio y San Celedonio, legionarios romanos convertidos al cristianismo en torno al siglo IV. Las tempranas peregrinaciones religiosas a este punto dieron lugar a la creación de un baptisterio visigótico, que fue destruido durante la conquista árabe. Tras la reconquista, se erigió un templo románico en el mismo emplazamiento. La construcción del edificio actual comenzó a finales del siglo XV, en estilo gótico tardío, y no concluyó hasta dos siglos más tarde, por lo que presenta partes renacentistas y barrocas. No se conservan restos románicos.
La catedral de Calahorra tiene planta de cruz latina y consta de tres naves. En el exterior, de piedra de sillería, destacan la puerta de San Jerónimo, de estilo plateresco; la fachada principal, descrita unas veces como barroca y otras como neoclásica, y la torre. El interior merece una visita detenida, pues cuenta con numerosos elementos de interés artístico, como el claustro gótico, la sacristía o el coro. Entre las múltiples capillas, sobresalen la de la pila bautismal, del siglo XVI; la de los Santos Mártires, con un retablo barroco y pinturas murales; y la de San Pedro, que alberga un impresionante retablo plateresco de alabastro.
La catedral fue declarada monumento nacional en 1931. Próximo a ella se encuentra el Palacio Episcopal, del siglo XVI, un gran edificio de sillería sin más ornato exterior que un escudo en la fachada.