[1] Sobre todo en el interior destaca su aspecto gótico, ya que en unas reformas del siglo XVI se destruyeron las absidiolas laterales románicas para construir la girola.Durante su largo mandato, de unos treinta años, recibió donaciones del rey Alfonso VII, así como el señorío de la ciudad, ya que la ciudad estaba dividida en dos núcleos: la «Segontia inferior» y, a unos setecientos metros, la «Segontia superior».Unos cuantos años después el rey decidió unir ambas partes y formar una única ciudad que pasó al Cabildo catedralicio.[5] Durante todo este tiempo el obispo sufrió numerosos ataques de los musulmanes.En 1899, Pérez Villamil, apoyándose en este documento, dejó escrito que para la reedificación de una iglesia anterior no hacía falta una donación del rey, porque ya era «terreno sagrado».[1] Durante la guerra civil española, la catedral sufrió graves destrozos en el año 1936, así que años más tarde se realizaron reformas con una importante transformación del edificio, ya que se construyó, entre otras cosas, un gran cimborio en la parte del crucero.[12] Desde 1943 hasta 1949, inclusive, el escultor segoviano Florentino Trapero llevó a cabo, como escultor-jefe, la restauración de todas las esculturas dañadas.La fachada principal está situada en el lado de poniente, es románica, aunque con añadidos posteriores neoclásicos y barrocos.En la nave central (más alta), se puede observar los vitrales ojivales góticos, separados por contrafuertes, con los aleros, apoyados sobre canecillos, con formas de animales, alternando con metopas decoradas con motivos vegetales.Su portada es plateresca, realizada por Francisco de Baeza, donde se muestra el escudo del obispo comitente.Se representa mediante una iconografía inspirada en los modelos del barroco español: Dios Padre sentado, sosteniendo en su mano izquierda globo terráqueo, a su lado también sentado Jesucristo que porta una cruz y entre ellos el Espíritu Santo con forma de paloma.El grupo está situado sobre una nube en la que dos ángeles contemplan la escena rodeados por querubines.La reja es gótica, de Juan Francés, con barrotes retorcidos y temas ornamentales renacentistas.Enfrente mismo de este sepulcro está colocado el del obispo Eustaquio Nieto y Martín.La mártir se encuentra sentada con un libro en la mano y la palma del martirio en la otra.De este mismo retablo se encuentran diversas tablas guardadas en el Museo del Prado.[24] Se construyó la girola, a finales del siglo XVI, abandonando la tipología anterior con el derribo de la antigua cabecera románica absidal con cinco capillas y substituyéndola por un deambulatorio que giraba alrededor del ábside mayor.Fue entonces cuando el cabildo de la catedral contrató para su substitución a Martín de Vandoma, cuatro años más tarde las obras se pararon al ser despedido Vandoma en 1559, sin que se sepa el motivo.Ante diversas quejas por parte de Vandoma, el cabildo accedió a volverlo admitir.Se encuentra situado en el lado del Evangelio junto a la entrada de la capilla mayor.Realizado en mármol blanco, es de estilo gótico, que encargó y donó el cardenal Mendoza.Presenta en sus relieves temas alusivos al cardenal-obispo; fue realizado por Rodrigo Alemán en 1495-1496, se encuentra sobre na columna octogonal con capitel de orden corintio.Fue en época de este obispo cuando fue restaurada la capilla e hizo elevar los muros y la bóveda del ábside.[45] Se accede a este recinto, entre dos púlpitos, uno gótico y otro plateresco y por una reja plateresca de hierro forjado, realizada por Domingo de Zialceta en el año 1633, rematada con un calvario en su parte superior realizado por Rodríguez Liberal.[47] Entre otros se encuentra también el sepulcro del obispo Pedro de Leucate, primer constructor de la catedral, aunque la imagen yacente fue realizada, más tarde, por orden del cardenal Mendoza, con vestido pontifical, mitra y báculo pastoral, por lo tanto con vestiduras posteriores a su defunción.[50] Situado en el centro de la nave principal, fue construido por iniciativa del cardenal Pedro González de Mendoza (1467-1495), substituyendo al anterior realizado en alabastro y que estaba colocado primero en la capilla mayor y más tarde había estado trasladado a la nave central.Fueron diversos los tallistas escultores que trabajaron en la sillería del coro bajo la dirección de Martín Sánchez, también participó el vecino de Sigüenza llamado Alfonso González, en 1503 estaban trabajando en él, Petit Juan, Francisco Coca y Martín Vandoma, la silla del obispo se cree que fue realizada por el maestro Rodrigo Alemán, que también trabajó en la sillería baja.[52] En la época del renacimiento, la catedral consta que tenía tres órganos entre los años 1522 y 1538.[19] La galería sur, también está dedicada a enterramientos y se encuentra en ella la Puerta del Jaspe que comunica con la catedral.Esta puerta cierra con una reja de hierro forjado del maestro Usón datada entre 1498 y 1519 con bellos motivos como sirenas coronadas.
