L’abbatiale Saint-Bénigne est devenue cathédrale avec la création du diocèse de Dijon en 1792. Construite de 1281 à 1340 environ, elle a subi depuis diverses réparations qui n’ont pas altéré sa belle homogénéité. La façade à deux tours abrite un porche et les vestiges d’un grand portail sculpté du XIIe siècle.
La nef compte cinq travées avec bas-côtés simples et baies hautes inscrites dans des surfaces murales, comme celles du transept, qui n’est pas saillant (une travée par bras). L’élévation générale (26 m sous clef) est classique, à trois niveaux, avec triforium aveugle et piles cantonnées. Le chœur, peu profond (deux travées), se termine en chevet à cinq pans de type vitré, flanqué de part et d’autre d’une absidiole pentagonale.
L’église abrite divers tombeaux monumentaux, de belles pierres tombales et de nombreuses statues du XVe au XIXe siècle. Derrière le chevet, subsiste, accessible, le niveau inférieur de l’ancienne rotonde de la fin du Xe siècle, à voûtes d’arêtes et berceaux portées par deux cercles de piles à beaux chapiteaux. La flèche est haute de 93 m. Un carillon de 63 cloches occupe le beffroi de la tour sud.