Die heutige Kathedrale war das erste Beispiel der Architektur der Renaissance in Turin und wurde auf Geheiß von Bischof Domenico Della Rovere an der Stelle von drei mittelalterlichen Kirchen erbaut, die dem Erlöser Johannes der Täufer und der Jungfrau Maria geweiht sind. Das Projekt wurde dem toskanischen Architekten Meo del Caprina übertragen und wurde zwischen 1491 und 1498 ausgeführt. Im 17. Jahrhundert wurde das Gebäude um die Kapelle des Heiligen Grabtuches, die von Guarino Guarini entworfen wurde, umstrukturiert Königlicher Palast. Der 1469 fertiggestellte Glockenturm von Saint Andrew wurde 1720 nach einem Entwurf von Filippo Juvarra errichtet.

Die Fassade mit drei eleganten Türen ist ungewöhnlich, da sie mit weißem Marmor verkleidet ist und im Vergleich zu anderen zeitgenössischen Ziegelfassaden eine Anomalie aufweist. Das Innere der Kirche ist in Form eines lateinischen Kreuzes mit drei Schiffen im gotischen Stil gestaltet. Die Seitenkapellen haben Devotionalien und der zweite Altar im rechten Kirchenschiff beherbergt die Polittico della Compagnia dei Calzolai von Martino Spanzotti und Defendente Ferrari.

Die Treppe zur Seite und am Ende des Presbyteriums führt zur Kapelle des Heiligen Grabtuchs. Diese Kapelle wurde zwischen 1668 und 1694 von Guarino Guarini erbaut und ist ein Meisterwerk der Barockarchitektur. Nach dem Brand vom 11. April 1997 wird es derzeit restauriert.