Construcţia a durat peste 2 decenii, în 2 etape: 1736-1751 şi 1755-1774. Monumentul este realizat în stil baroc din cărămidă aparentă şi are decoraţii din piatră şi stuc. Turlele au o înălţime redusă, determinată de apropierea zidului cetăţii. Interiorul este bogat şi somptuos, remarcându-se cele 9 altare decorate în stil baroc şi rococo, sculptate de vienezul Johan Müller, împodobite cu icoane vechi, orga în stil Ludovic al XVI-lea, copie a celebrei orgi din biserica Sf. Suplice din Paris, dar si uşile de stejar ornamentate cu grilaje din nichel pur. Domul Romano-Catolic (Catedrala Romano-Catolică) este considerat a fi cea mai unitară şi reprezentativă construcţie barocă a Timişoarei şi una dintre cele mai valoroase existente în Banat.

Proiectul iniţial, posibil a fi realizat de Joh. Jacob Schelblauer (consilier al oraşului Viena), a fost materializat între anii 1736 şi 1774, iar execuţia trădează, în ciuda celor patru constructori (Kaspar Dissel, Johann Lechner, Carl Alexander Steinlein, Johann Theodor Kostka), ce s-au succedat la conducerea lucrărilor, o stăpânire perfectă a tehnicilor barocului. La decoraţia interioară au participat artişti renumiţi ca Michael Angelo Unterberger (pictor şi director al Academiei artelor frumoase din Viena), la pictarea altarului principal (1754), sculptorul vienez Johann Joseph Rossler, prin statuile Sfântului Carol Boromeus (în stânga altarului), a Sfintei Theresia (în dreapta altarului) şi a perechii de heruvimi care domină ornamentaţia din partea centrală a altarului, precum şi Johann Schopf (1772), la decorarea altarelor laterale.

În prezent în Dom se ţin regulat liturghii în limbile maghiară, germană şi română. Datorită acusticii deosebite aici se susţin şi concerte de orgă.