La costruzione originale è stata rimaneggiata più volte, nel corso dei secoli, a volte per interventi di miglioramento, altre per riparare i danni di cataclismi naturali. La struttura attuale ha poco di quella originale, ed ha un impianto architettonico romanico, successivamente "mascherato" con strucchi e rivestimenti in epoca barocca.
La chiesa fu distrutta da due terremoti, quello del 1349 ed il successivo del 1917. Tra le due ricostruzioni notevoli anche gli altri interventi che hanno modificato completamente il tempio. Ad esempio: il rosone che orna la facciata fu "inserito" nel corso dei lavori di restauro del 1300, oppure l’altare maggiore, coperto da baldacchino sorretto da
colonne tortili, venne
trasferito e addossato all’abside nel 1559 dal vescovo Antonio Filonardi. Ogni
vescovo ha voluto lasciare "la propria impronta sulla cattedrale".
All'inizio del '600, su disposizione del vescovo Girolamo Asteo, il presbiterio fu portato al livello della chiesa, "eliminando" la cripta che lo rialzava di ben dodici gradini.
Vincenzo Lanteri (1628-1649) fece erigere due cappelle ai lati dell’altare maggiore, intitolandole alla Beata Vergine ed ai SS. Biagio e Demetrio. Inoltre fece costruire il pulpito ligneo.
Il vescovo Francesco Angelucci (1660-1675) fece aggiungere una nuova sacrestia a destra del presbiterio.
Ci pensò poi il vescovo Riccardo Annibaldi della Molara (1675-1689) ad iniziare i lavori di ristrutturazione, al fine da dare all'edificio un aspetto più maestoso. Per completare la ristrutturazione ci vollero però molti anni, ed essi furono proseguiti prima da mons. Domenico Zauli, e poi dal nipote Lorenzo Tartagni (1715 - 1751). Quest'ultimo eresse due altari nella cappella del SS.mo Sacramento, sostituì 1’antico fonte battesimale in pietra, che ora fa bella mostra, come fontana nella piazzetta del vescovado, con uno più sontuoso, in alabastro e marmo. Ampliò l’abside del presbiterio e commissionò al tirolese Giuseppe Kofler, il nuovo coro in legno, un leggio e un confessionale. Fece costruire la loggia esterna
(in
cima alla salita del vescovado) ed un pavimento in cotto smaltato, poi
sostituito nel 1883 con quello attuale.
Nel 1717 fu avviata la costruzione, terminata quindici anni dopo, di due cappelle laterali, dedicate a S. Pietro Ap. ed al SS.mo Crocifisso. Tutti gli interventi successivi sono di ulteriore abbellimento. Nella metà del '600 fu collocata sull'altare una tela di Francesco Frezza, dedicato alla Presentazione della Beata Vergine. Quella visibile oggi è però una copia eseguita da Colombo Carinci nel '700.
Il dipinto a forma ovale, posto nell'abside,
raffigurante il martirio di S. Andrea Ap. a Patrasso, risale alla fine del '600 ed è
attribuita al pittore fiorentino Antonio Tempesti, anche se alcuni studisono propensi a
credere che si tratti di un'opera del verolano Giuseppe Passeri. Dubbi anche sulla
"paternità" del Battesimo di Gesù, sulla fonte battesimale. In questo caso il
dubbio è tra Alessandro Frezza e Taddeo Kuntze. L'altare maggiore, dono di Domenico
Trulli, fu realizzato dal romano Tommaso Recalcati e fu consacrato nel 1752.
Molte delle opere visibili oggi nella cattedrale furono commissionate dal vescovo Francesco Maria Cipriani (1814 - 1843), come quella che raffigura Sant'Andrea (sulla volta della chiesa) o "Gesù che chiama 1’apostolo Andrea" (sull’arco del presbiterio), entrambi opera del Coccia, che realizzò anche i dieci medaglioni degli apostoli sulle pareti della navata centrale, la volta, le vele e le lunette nella cappella del SS. Sacramento.
Il terremoto dei primi del '900 causo gravi danni alla struttura del campanile che fu demolito e poi ricostruito dal conte Stanislao De Witten. Tra le opere contemporanee vanno ricordate le due tele di Arduino Scaccia Scarafoni (il Sacro Cuore e la Madonna Assunta). Ai lati del presbiterio sono due opere del sec. XVIII: l’Annunciazione e l’Assunzione di Maria di Achille Araldi.