Durante il sec. XII, due terremoti compromisero gravemente la Chiesa "mosaicata" e si decise quindi la costruzione di un nuovo tempio.
I lavori dell'attuale costruzione, attribuita ad Alfano da Termoli, iniziarono verso la fine del secolo, finanziati da ricchi commercianti di Ravello.
La Cattedrale è suddivisa in tre navate da pilastri cruciformi e presenta una copertura a capriate nella navata centrale e volte a crociera in quelle laterali.
Nel corso dei secoli la Cattedrale subì calamità naturali e saccheggi che la devastarono notevolmente.
A metà del XVIII secolo l'interno subì una trasformazione barocca da cui venne liberata negli anni trenta, quando vennero alla luce i mosaici pavimentali e i resti delle absidi dell'edificio religioso preesistente.
Con i recenti interventi di restauro sono venute alla luce altre parti del mosaico pavimentale e un'ampia area cimiteriale sotto i locali della sagrestia, risalente al IX secolo negli strati più antichi. Il 31 dicembre 1761 nella cripta della Cattedrale furono rinvenute le ossa di S. Basso, patrono di Termoli; mentre, nel maggio del 1945 vi furono rinvenute quelle di S. Timoteo, discepolo di S. Paolo.