
A atual capela-mor foi construída entre 1606 e 1610, por vontade do bispo D. Gonçalo de Morais (1602-1617). A cabeceira românica, edificada no século XII, desapareceu para dar lugar a esta obra. A atual capela de São Pedro enquadra parte de um dos absidíolos dessa estrutura que se perdeu. A nova construção procurou conferir grandeza e luz ao elemento mais importante da Liturgia Católica, palco do Sacramento da Eucaristia.
A memória de D. Gonçalo de Morais permanece na pedra tumular que o bispo mandou colocar ao centro da capela-mor, alinhada com a abertura circular de acesso à cripta funerária construída no mesmo período.

O interior da capela-mor foi bastante remodelado na década de 1720. As amplas janelas e as duas portas datam dessa cronologia. A abóbada e as paredes foram cobertas por frescos decorativos da autoria do pintor italiano Nicolau Nasoni (1691-1773).
O desenho do retábulo-mor e as quatro esculturas (São Bento, São Basílio, São João Nepomuceno e São Bernardo) são da autoria do escultor francês Claude Laprade. O entalhador da imponente obra retabulística foi o lisboeta Miguel Francisco da Silva.
O retábulo-mor, cadeiral, órgãos, grades, sanefas e capitéis, de linguagem barroca, foram executados e dourados entre 1726 e 1731.

A grandiosa pintura do retábulo data dos primórdios do século XVII e é da autoria do pintor maneirista Simão Rodrigues. A peça foi reaproveitada do retábulo anterior e representa o orago da catedral, Nossa Senhora da Assunção, que sobe aos Céus auxiliada por uma multidão de anjos. O feito é testemunhado pelos Apóstolos que, no solo, observam a cena em êxtase.

As grades de bronze, pensadas para proteger o principal espaço da igreja, datam de 1754. As atuais varandas, de gosto neoclássico, foram colocadas em finais do século XVIII e substituíram as anteriores barrocas.