Між вулицями Театральною та Галицькою, біля виходу на площу Ринок розташована єдина визначна пам’ятка, що зберегла до наших часів риси готичного вигляду, — Латинський катедральний собор Успіння Пресвятої Богородиці. За галицьких князів тут стояв один із далеких окраїнних храмів — церква Успіння.
Польський король Казимир ІІІ розпорядився знести її, а 1360 року був закладений перший камінь у фундамент Латинського собору, що став форпостом католицької церкви на західноукраїнських землях. Його першим архітектором був П.Штехер. Собор будувався повільно і тільки в 1479-1481рр. був в основному закінчений. Форми собору строгі й величні. Особливо сильне враження справляє інтер’єр своїми високими колонами, на які спираються стрілчасті арки, і склепіння з готичними нервюрами (виступаюче ребра готичного каркасного хрестового склепіння).
На площі навколо собору тривалий час ховали померлих городян. Багато великих магнатів, патриції, багаті купці вважали своїм обов’язком побудувати каплицю-усипальницю в самому соборі або біля нього. Лише в середині XVIII ст. всі поховання, а також надгробки і склепи було знесено з площі, крім каплиці Боїмів і низки інших, які було прибудовано до основного об’єму Латинського собору, а подальші поховання заборонено.
Каплиця Боїмів — родинна каплиця роду Боїмів, збудована в 1609-1615 рр. у стилі пізнього ренесансу. Фасадна стіна вкрита суцільним кам’яним різьбленням. На іншому фасаді від вул. Галицької — портрети Георгія та Ядвіги Боїмів, на третьому — зображення св. Георгія-змієборця.
У північний мур Латинського собору вбудовано каплицю Капіанів. Кошти на її спорудження виділив у 1619р. Мартін Кампіан, доктор медицини, бургомістр Львова (голова виконавчої влади — мер). Вхід до каплиці витримано в строгих традиціях декоративної пластики епохи відродження. На бічних стінах встановлено портретні погруддя Мартіна і його батька Павла Кампіанів, горельєфи (вид скульптури, в якому опукле зображення виступає над площиною фону більш ніж на половину об’єму) із зображенням пророків, апостолів, євангелістів (апостоли, автори чотирьох канонічних Євангелій).
Сучасного вигляду Катедральний собор набув у 60-70рр. XVIII ст. Під час його реставрації готичні форми були потіснені модними на той час бароковими. 
Проект реставрації та керівництво будівельними роботами здійснював талановитий львівський архітектор Петро Полеєвський. Замість дзвіниці споруджується висока вежа, що отримала барокове завершення, встановлюється новий, дуже пишний і розкішний вівтар роботи Матвія Полеєвського, з’являються нові статуї навколо собору. Стіни і склепіння розписуються відомим художником Станіславом Строїнським. Крім цього, було розібрано п’ять каплиць, побудовано новий головний вхід.
До наших часів на стінах Катедри збереглися, підвішені на ланцюгах, турецькі ядра, що їх повісили в 1672 р. після облоги Львова турками.
У 2001р. Латинський собор відвідав Папа Римський Іван Павло ІІ.