L'edificio, eretto sul crinale della collina a ridosso della via pubblica medievale e dedicato da tempi immemorabili alla Beata Vergine Assunta, presenta esteriori fattezze settecentesche dovute all'architetto Magri, allievo di Vanvitelli, su commissione del vescovo Giovanni Andrea Serrao (1783-1799). La sua antica e veneranda storia, fra terremoti come quello del novembre 1980 e tenaci riedificazioni, è testimoniata dal rinvenimento, in occasione di interventi di consolidamento e restauro realizzati sul finire degli anni Settanta del Novecento, al di sotto del piano di calpestio in corrispondenza dell'area presbiteriale, di brani di un pavimento musivo e di alcune strutture murarie, tra cui una a forma di esedra. Databili tra V-VI sec., esse sono riconducibili al sacello di sant'Oronzo, martire africano primo patrono della città.
La seconda fase costruttiva, in collegamento con il cambio di dedicazione a Gerardo della Porta (1111-1119) canonizzato a viva voce da papa Callisto III, risale tra il XII e il XIII sec. e si deve al vescovo Bartolomeo (1197-1206): di essa resta il magnifico campanile in pietra probabilmente opera di Sàrolo di Muro Lucano. Il potentino Oberto, vescovo della città nel 1250, eresse una cappella a S. Gerardo ponendovi una statua del patrono in legno dorato. Dai documenti delle Sacre Visite del 1566 e del 1571 effettuate dal vescovo Tiberio Carrafa, la cattedrale risulta decorata da numerosi affreschi sulle pareti e nelle cappelle, e corredata da un braccio argenteo reliquiario di S. Gerardo.
La volta è attualmente ricoperta dagli affreschi commissionati nel 1933-'34 dal vescovo Augusto Bertazzoni al pittore Mario Prayer che intervenne in cattedrale anche dopo i bombardamenti aerei del settembre 1943. Dall'estate del 1968 la Cattedrale Potentina è dotata di porte bronzee collocate sulla facciata principale, opera dello scultore calabrese Giuseppe Niglia, raffigurante il Redentore, i Turchi e il popolo potentino.