Nowo wzniesiona katedra była świadectwem ówczesnej wielkości i bogactwa Chioggii. Została zbudowana na planie bazyliki typu rawenneńskiego, z długą nawą środkową, dwiema nawami bocznymi i półkolistą apsydą na wschodnim krańcu. Była w przybliżeniu współczesna zachowanej bazylice Sant'Eufemia w Grado i odbudowanej katedrze na Torcello, a dokładnie współczesna kościołowi San Donato na Murano. Plan katedry był bardzo podobny do planu bazyliki w Grado, miała ona 63 m długości i 45 m szerokości w transepcie. Był to ogromny, imponujący kościół na całej Lagunie Weneckiej, ustępujący tylko bazylice św. Marka w Wenecji.
W 1379 roku pod Chioggią rozegrała się bitwa morska pomiędzy Republiką Wenecką a Republiką Genui, w wyniku której miasto poniosło wielkie straty tracąc bezpowrotnie swoją dotychczasową świetność i znaczenie. Sama katedra uniknęła jednak większych zniszczeń, niezbędne okazały się jedynie drobne naprawy. Katedra została zniszczona przez pożar w nocy z 25 na 26 grudnia 1623 roku. Prace nad jej odbudową zlecono architektowi Baldassare Longhenie, który przedstawił projekt łączący w harmonijną całość dwa porządki koryncki i joński. Kamień węgielny pod odbudowę położył 15 sierpnia 1624 roku kanonik Pietro Morari. W ciągu trzech lat odbudowano konstrukcję zewnętrzną katedry.