Z Rynku ul. Staszica udajemy się do katedry. Na teren kościelny wchodzimy przez bramę-dzwonnicę wybudowaną w l. 1760-75 wg proj. Jerzego de Kawe. Ma ona 45 m wys. i dzwon z 1662 r., nazywany „Janem”, o wadze 4300 kg i wys. 160 cm (jeden z największych w Polsce). W przejściu pod dzwonnicą tablice poświęcone Męczeństwu Dzieci Zamojszczyzny, żołnierzom Armii Krajowej ziemi zamojskiej, żołnierzom Batalionów Chłopskich oraz księżom dekanatu zamojskiego zamordowanym przez hitlerowców. Dzwonnica udostępniona do zwiedzania stanowi punkt widokowy.
Katedra (do 1992 r. kolegiata) Zmartwychwstania Pańskiego i św. Tomasza Apostoła, fundacji Jana Zamoyskiego jako wotum dziękczynne za zwycięskie wyprawy, którym przewodził, zbudowana została w l. 1587-98 wg proj. Bernardo Morando. Dekoracja sklepień naw i kaplic miała miejsce w l. 1618-30, a przebudowa wg proj. Jana Mallet-Malletskiego w l. 1824-26 (zmiana elewacji, obniżenie szczytów, usunięcie napisów i herbów Zamoyskich, zatarcie wotywno-zwycięskiego charakteru świątyni). W l. 1989-91 został zrekonstruowany szczyt fasady. W świątyni odbywały się „koronacje” ordynatów dokonywane przez infułatów. Plan świątyni stanowi piętnastokrotne pomniejszenie miasta – ma 45 m dł. i 30 m szerokości. Mogła pomieścić 3 tys. osób, tyle, ilu mieszkańców miał liczyć Zamość. Jest budowlą trzynawową, pseudobazylikową, otoczoną wieńcem kaplic.
W nawie głównej nad arkadami międzyfilarowymi dekoracja w postaci na przemian umieszczonych głów męskich i żeńskich (m.in. żołnierz, poeta, Egipcjanka, królowa) o nie ustalonej symbolice. Prezbiterium jest dwuprzęsłowe, niższe od nawy głównej, zamknięte wielobocznie, z podwójnymi oknami na załamaniach ścian. Ołtarz główny, pierwotnie wenecki z obrazami Domenica Tintoretto (od 1783 r. w kościele w Tarnogrodzie, stamtąd ostatnio skradzione), obecnie ze stiuku, marmoryzowany, wykonany został w l. 1783-85, późnobarokowy z figurami św.św. Jana Chrzciciela i Jana Ewangelisty, patronów fundatora, i św.św. Piotra i Pawła, z obrazem „Niewierny Tomasz” w polu głównym i grupą „Świętej Trójcy” w zwieńczeniu. Srebrne, rokokowe tabernakulum z l. 1744-48 jest jednym z najwspanialszych dzieł złotnictwa w Polsce i przedstawia jeszcze jedną scenę zaparcia się św. Tomasza. We wnęce tabernakulum późnorenesansowy pacyfikał z relikwiami św. Jana z Dukli – wykonany przed 1618 r., fundowany przez Tomasza Zamoyskiego. W niższym od nawy głównej prezbiterium obrazy z życia św. Tomasza wykonane ok. 1627 r. zapewne przez Jana Kasińskiego (ucznia Tomasza Dolabelli).
W Kaplicy Ordynackiej zw. też Przemienienia Pańskiego, zwieńczonej sklepieniem ze sztukaterią Jana Baptysty Falconiego, obraz Wojciecha Gersona „Przemienienie Pańskie” oraz portrety: Jana Zamoyskiego – założyciela Zamościa i jego syna Tomasza Zamoyskiego – wszystkie z 1869 r., płyta grobowa Jana Zamoyskiego (z błędną datą jego śmierci 8 czerwca 1605 r. – powinno być 3 czerwca 1605 r.) ozdobiona herbami: Jelita – Zamoyskich, Herburt – Herburtów, Suchekomnaty – Uhrowieckich i Bończa – Fredrów, insygniami kanclerskimi i hetmańskimi, czyli pieczęcią i buławą oraz wiązkami różnych rodzajów broni. Obok nagrobek Tomasza Stanisława Zamoyskiego (XIV ordynata) wykonany w 1891 r. przez mediolańskiego rzeźbiarza Antonia Argenti z białego karraryjskiego marmuru.
Kaplica Różańcowa z kopią obrazu Matki Boskiej Częstochowskiej. Kaplica Infułacka z obrazem św. Mikołaja z postaciami fundatora (księdza Mikołaja Kiślickiego, pierwszego infułata zamojskiego) i pary królewskiej (Zygmunt III Waza z żoną), z 1613 r., wykonanym przez artystę ze szkoły lwowskiej. Kaplica relikwii z umieszczonymi w niej licznymi relikwiarzami. Kaplica Akademicka z obrazem św. Jana Kantego – patrona Akademii Zamojskiej, herbem Akademii Zamojskiej i epitafium Dominika Convalisa (zm. 1605) – cenzora ksiąg (cenzora zatrudniała drukarnia działająca przy Akademii Zamojskiej). Kaplica Zwiastowania z obrazem Zwiastowania, wykonanym przez Carla Dolci w 1650 r. (data na oparciu ławy). Jest to wybitne dzieło 'europejskiego malarstwa religijnego będące swobodną kopią wizerunku z XIV w. znajdującego się w kościele Santissima Annunziata we Florencji. Kaplica Ukrzyżowanego z rokokowym krucyfiksem w ołtarzu, w bocznych skrzydłach 6 scen pasyjnych.
Kaplica Matki Boskiej Łaskawej z obrazem Matki Boskiej Opieki, który według tradycji namalował na drzwiach ratusza człowiek niesłusznie skazany i w następstwie modlitw uwolniony. Na zakończeniu lewej nawy ołtarz z otoczonym lokalnym kultem obrazem Matki Boskiej Zamojskiej z 1618 r. Nad postacią Madonny pięć przedstawień figuralnych z Trójcą Świętą pośrodku, Bogiem Ojcem po bokach, Zwiastowaniem i Narodzinami Chrystusa. Wejście do krypt wykonane w 1779 r. (udostępnionych do zwiedzania) ozdobione jest napisem w jęz. łacińskim, „fundatorom wdzięczna pamięć”. W kryptach prochy ordynatów oraz ich rodzin, poczynając od I ordynata – Jana Zamoyskiego (zm. 1605), aż po przedstawicieli rodu zmarłych w XX w. Umieszczona w krypcie tablica upamiętnia 9 członków rodu Zamoyskich zmarłych w l. 1942-85 na obczyźnie. Wewnątrz kościoła także epitafia: Szymona Szymonowica (zm. 1626) – autora „Żeńców” oraz Pawła Piaskowskiego (zm. 1613), towarzysza wypraw wojennych hetmana Jana Zamoyskiego, Szymona Birko-wskiego (zm. 1926) – rektora Akademii Zamojskiej, filologa i prof. medycyny, oraz tablica upamiętniająca poległych w czasie II wojny światowej żołnierzy 3 DP Leg. (wtopiony w nią ryngraf z wizerunkiem Matki Boskiej Ostrobramskiej ufundowany został przez ostatniego dowódcę tej dywizji – płk. Stanisława Tatara, późniejszego gen. bryg.).