Замойский собор является одним из великолепнейших польских храмов. Он был построен по проекту Бернардо Морандо на средства Яна Замойского в знак благодарности гетмана за многочисленные победы, и был центром религиозной жизни Замойской ординации. Последующие ординаты приносили в коллегиальном соборе присягу на верность уставу ординадии, здесь же их отпевали, а храм стал родовым мавзолеем Замойских. В «замойском государстве» он играл ту же роль, что Вавельский кафедральный собор в Речипосполитой.
Строительство коллегиального собора продолжалось с 1587 по 1598 год, но отделочные работы были завершены только в 1630 году. Единственная значительная перестройка проводилась в 1824-26 годах, когда, по приказу князя Константина были сбиты многочисленных элементы декора, включая гербы Замойских и надписи, свидетельствующие о благодарственном характере храма.
Кафедральный собор, приземистый снаружи, внутри поражает стройными пропорциями. Это трёхнефовая базилика. Высокий главный неф украшен великолепным резным антаблементом. Между консолями выступающего карниза размещены розетки. Их 85 штук и все они разные. Говорят, каменщик, который их выполнил, побился об заклад, что ни один узор не повторится. Однако нашлись две одинаковые, и заклад он проиграл, а ту, которая повторилась, сколол со злости. Тому, кто обнаружит пустое место после неё - пятёрка с плюсом за наблюдательность.
Главный алтарь в стиле барокко относится к 1783-85 годам. На нём изображен покровитель собора, святой апостол Фома перед воскресшим Христом. Стоящая на алтаре серебряная дарохранительница в стиле рококо, одна из самых великолепных на польских землях, является работой вроцлавских ювелиров. В её верхней части представлена та же сцена, что и на алтарном изображении. Сцены из жизни и мученическую смерть покровителя костёла представляют четыре огромных холста XVII века, расположенные на боковых стенах пресвитерия.
Над хором с богатой резьбой находится орган с 25 регистрами. Он был установлен в 1895 г. на средства XV ордината Маврикия Замойского.
Из восьми кафедральных часовен самой интересной является часовня Замойских, расположенная справа от пресвитерия. В её пол вмурована надгробная плита основателя Яна Замойского, а рядом - надгробие из белого каррарского мрамора XIV ордината Томаша Станислава Замойского. Висящие на стене часовни портреты в полный рост, изображают седовласого Яна Замойского и его сына Томаша. Оба кисти Войчеха Герсона. Своды часовни украшены великолепной лепниной в стиле барокко, выполненной в 1635 г. Джованни Баттиста Фалькони.
Возле входа - металлические двери в полу часовни с надписью Fundatoribus Grata Memoria (Благодарная память основателям) ведут к криптам ординатов. В них похоронены все ординаты и члены их семей.
Кафедральная колокольня в стиле барокко была построена в 1760-75 гг. по проекту Ежи де Каве. Её высота - 47 метров, и только на 5 м меньше чем башня ратуши. Летом, когда она открыта для посетителей, с неё можно увидеть панораму города и окрестностей, а также три колокола, носящие имена Лаврентий, Томаш и Ян. Последний, один из самых больших в Польше, весит 4,3 тонны.
Рядом с колокольней стоит памятник папе Иоанну Павлу II, установленный в 1987 году.
На другой стороне собора находится дом прелатов, замойских деканов, в который ведет красивый портал с богатой резьбой. На первом этаже дома деканов размещается музей религии.
Этот объект присутствует также в маршрутах осмотра с аудио записями