La cathédrale Notre-Dame-et-Saint-Véran de Cavaillon fut durant plusieurs siècles le siège épiscopal du diocèse de Cavaillon, aujourd’hui incorporé à l’archidiocèse d'Avignon.
Consacré en 1251 par le pape Innocent V, il s’agit d’un édifice de style roman. Le sanctuaire est composé d'une nef unique de cinq travées, voûtée en berceau brisé et bordée de plusieurs chapelles latérales. Une coupole sur trompe couvre la travée du chœur, sur laquelle s’élève un puissant clocher octogonal. Une abside à cinq pans, voûtée en cul de four, abrite un imposant retable datant du xviiie siècle.
L’intérieur de la cathédrale conserve un ensemble de peintures monumentales du xixe siècle, œuvre du peintre Seguin. Tandis que dans la nef, les arcs-doubleaux sont ornées des blasons des évêques de Cavaillon, le chœur est couvert de rinceaux végétaux, avec pampres et pommes de pins. La coupole est décorée de motifs végétaux et d’étoiles. L’intrados de l’arc de l’abside porte cinq médaillons circulaires ainsi que l’inscription latine « Quam dilecta tabernacula tua domine virtutum ».
Accolé au mur nord du chœur (disposition « à l'italienne ») se trouve un orgue daté de 1654,construit par le flamand Charles Royer alors installé à Brignoles. Il est reconstruit en 1966 par la société Gonzalez sous la direction de Georges Danion, sur les plans de Maurice Duruflé1.