Construite sur l'emplacement d'un temple de Mars puis d'une église mérovingienne, elle surprend par son caractère hétéroclite : roman, gothique, baroque. L'intérieur est composé de cinq nefs. On peut y voir la tombe de saint Lambert avec son épitaphe, un sarcophage du Ve siècle dit « tombeau de saint Véran » ; dans le bas-côté, retable des saints anges du XVIe siècle. Dans plusieurs piliers sont encastrées des pierres carolingiennes à très beau décor d'entrelacs. Dans le baptistère, une mosaïque de Marc Chagall représente Moïse sauvé des eaux.
La tribune avec son lutrin et les stalles qui viennent du chœur ; montants, accoudoirs et surtout miséricordes ont été traités avec une verve qui frôle parfois la grivoiserie par le sculpteur grassois, Jacques Bellot, au XVe siècle. Dans la cage d'escalier menant à l'étage supérieur veille la statue de la Madone taillée dans du bois d'eucalyptus par le sculpteur vençois Jean Vincent de Crozals en 1953[2],[3].
Georges Doublet, « Monographie de l'ancienne cathédrale de Vence », Annales de la Société des lettres, sciences et arts des Alpes-Maritimes, t. XVI, , p. 159-205 (lire en ligne)
Jacques Thirion, Alpes romanes, p. 119-126, Éditions Zodiaque (collection la nuit des temps no 54), La Pierre-qui-Vire, 1980.
Philippe de Beauchamp, L'art religieux dans les Alpes-Maritimes, p. 136-138, Édisud, Aix-en-Provence, 1993 (ISBN2-85744-485-0).
Yann Codou, « Vence, cathédrale », dans Congrès archéologique de France. 168e session. Monuments de Nice et des Alpes-Maritimes. 2010, Paris, Société française d'archéologie, (ISBN978-2-901837-42-8), p. 213-221.