La cattedrale di Bitonto rappresenta uno dei monumenti più significativi dello stile romanico-pugliese. La facciata è suddivisa in tre sezioni che suggeriscono la pianta interna a tre navate. Il portale centrale è fiancheggiato da colonnine su leoni, entrambe sormontate da grifi, simbolo di Cristo, che ghermiscono arieti, emblema del peccato. Sull’architrave si dispiegano gli episodi evangelici che narrano contemporaneamente la storia di Maria, titolare della Cattedrale, e di Cristo: l’Annunciazione, la Visitazione, l’Adorazione dei Magi e la Presentazione di Gesù al Tempio. Nella lunetta trova collocazione un altorilievo raffigurante l'Anastasis: il momento in cui Cristo, dopo la morte, porta in Paradiso alcuni personaggi dell'Antico Testamento, tra cui Adamo, Eva ed il loro terzo figlio, Set. Una serie di archetti pensili percorre la sommità della facciata, continuando anche sul lato lungo che si affaccia sulla piazza. Su questo versante l’edificio è scandito da sei profondi arconi, sormontati da un elaborato esaforato, un loggiato costituito da sei aperture, sorretto da capitelli a stampella, tipici dello stile romanico-pugliese. Nell’ultimo arcone si apre la cosiddetta "Porta della Scomunica" o "dei Masculi" o "del Volto Santo". L’ultima denominazione si deve alla presenza del bassorilievo, attribuito all’artista Mele da Stigliano, raffigurante il Cristo, vivo sulla croce, che indossa abiti regali. La seconda intitolazione ha preso piede nel corso del XIII secolo, perché qui vennero lette le sentenze di scomunica emesse dalla Chiesa contro Federico II. Quanto alla dicitura "dei Masculi", essa trae origine dalle attività politiche e commerciali di specifica pertinenza maschile che si praticavano nella piazza. L'interno a croce latina è suddiviso in tre navate. La navata centrale è coperta da un pregevole soffitto in legno. Sulla parete di fondo si aprono tre absidi, all’esterno nascoste dal rettilineo muro absidale, progettato su imitazione del modello della Basilica di San Nicola a Bari. Molto significative le decorazioni medievali che si conservano all’interno, tra cui l'ambone, il pulpito del 1240 e il fonte battesimale costituito da un unico grande monolite scavato a forma di conca. In particolare l'ambone, finemente scolpito in pietra dal maestro Nicolaus nel 1229, accoglie sul retro gli esponenti della dinastia sveva: Federico I Barbarossa in trono, che trasmette lo scettro ad Enrico IV, cui seguono Federico II e Corrado IV. Dalle scale che si aprono nelle navatelle laterali si accede nella cripta, la cui superficie combacia perfettamente con quella del soprastante transetto. Qui si conservano alcuni affreschi databili tra età sveva e angioina (XIII-XIV secolo). Dalla cripta si accede all’area archeologica rinvenuta nel 1991 dopo il cedimento di parte del pavimento della basilica superiore. Lo scavo ha progressivamente messo in luce la preesistente basilica paleocristiana (VI-VIII secolo), a tre navate con unica abside, demolita in occasione della costruzione della cripta romanica. Qui si possono ammirare due mosaici pavimentali. Il più antico, databile all’età paleocristiana, è costituito dal kantharos, un grande vaso, dalla cui base si dipartono due nastri con foglie d’edera che lo incorniciano. Pienamente medievale, invece, l’altro mosaico raffigurante il grifo: il soggetto di origine orientale simboleggia la doppia natura di Cristo, umana e divina.