Първоначално църквата Санта Мария е създадена като енорийска - веднага след основаването на Трухильо (1535-1540). През 1616 г. църквата е издигната в ранг на църквата от Папа Павел V, но след три години се оказа разби заедно с целия град в резултат на земетресението през февруари 1619 година. Реконструкцията на църквата е възложено да Бартоломео де лас Куэвасу. Но и това е сградата на църквата не е надживяла опустошителното земетресение през февруари 1635 година. В 1647 г. епископат бил подозрителен по-сериозно с изграждането на сграда на църквата по проект на архитект Франсиско де Сото Риос, което завършва през 1666 г. Франсиско Балбоа. Този път архитектите се опитаха да предвидят всички необходими мерки за устойчивост на сградите, за да издържат на бъдещи земетресението в перу крайбрежие.

През 1967 г. Папа Павел VI повиши статута на църквата до катедралата, но през 1970 г., заради земетресението, част от храма се оказа сериозно повреден: купол, камбанария и олтара. По-късно две десетилетия сградата на църквата е напълно възстановена.

Катедралата Санта Мария е известна със своите олтара - този огромни размери олтара в бял цвят в стил барок и рококо е покрит с позлата, украсени с благородни картини и икони, изпълнени от майстори на художествените училища Куско и Кито. Нейната красота и уникалност може да се сравни само с олтара на Катедралния храм в Куско.

Посетителите на катедралата Трухильо може да се види голяма колекция от старинни икони, която украсява го: образите на св. Мана, св. Тереза Авильской, св Петър, св Йоан Кръстител, св. Toribio де Могровехо, св. св. Валентин. Държавата и стени на храма са украсени с фрески с образа на апостола, прозорци - витражи.

Катедралата музей, намиращ се във вътрешността на храма, който съхранява ценни религиозни произведения на изкуството. Особено ценна живопис и скулптура на училището Куско и артефакти на колониалния период, сред които две платна: "Петър се отрича от исус" и "Йоан Кръстител".

В непосредствена близост до катедралата се намира Дворецът на архиепископа.