La Catedral de Huancayo, también conocida como la Catedral de la Santísima Trinidad, es un destacado monumento arquitectónico religioso de la ciudad; se ubica al lado este de la Plaza Constitución, creada bajo la advocación de la Santísima Trinidad un 1ero. de junio de 1572; la edificación actual fue construida para reemplazar el templo dedicado a la Santísima Trinidad que se ubicaba en la actual Plaza Huamanmarca, su construcción se inició el 18 de marzo de 1799 y concluyó el 2 de marzo de 1831. De estilo barroco – neoclásico, cuenta con planta en forma de cruz latina, pertenece a la época de transición de la Colonia a la República, reflejando influencias arquitectónicas de los siglos XVIII y XIX. La fachada muestra una sola puerta principal y dos ventanales (una a cada lado), protegidos por enrejados de acero; sobre la puerta principal se encuentran detalles tallados en piedra, incluyendo el rostro de Dios Padre y pasajes bíblicos en latín; la fachada también presenta un tímpano triangular y una cruz tallada en piedra. Posee dos torres laterales, cada una con un frontón triangular y una cúpula que remata en una cruz de acero; la torre del lado izquierdo alberga un reloj (donado por la colonia china al celebrarse el primer centenario de la independencia nacional), mientras que la del lado derecho contiene seis campanas. Su cúpula se ubica en la parte del crucero, la misma que está construida con ladrillos, de estilo florentino. El interior cuenta con un nártex con pilastras cruciformes de orden dórico, además del coro; la nave central esta flanqueada por altares y presenta el techo de estilo gótico; asimismo se conservan pinturas de la Escuela Cusqueña. Un Cristo Crucificado tallado en madera, es la imagen principal del Altar Mayor, la misma que descansa sobre una pequeña cúpula de mármol; en la sacristía se encuentra el Señor del Cabildo (imagen de Cristo Crucificado que sale en procesión durante Semana Santa). Asimismo existe un altar lateral dedicado a la Santísima Trinidad, Patrón de la ciudad de Huancayo; destacan también en los otros altares las imágenes de Nuestra Señora del Carmen y la Inmaculada Concepción; así como San José y el Niño Jesús, Señor Justo Juez, Nuestra Señora de Guadalupe, Virgen del Perpetuo Socorro, Señor de la Resurrección conocido también como "Pascualito Wanka" (tradicional imagen que sale en procesión el domingo de gloria); en el transepto derecho se encuentra el Señor de los Milagros junto con Santa Rosa de Lima, San Martín de Porres y San Pedro Apóstol y en el transepto izquierdo se encuentran el Señor de Huanca, Señor de la Columna, San Miguel Arcángel, San Antonio de Padua y una urna que contiene los restos del Mártir San Félix. En su interior también hay 2 capillas, la primera dedicada a Nuestra Señora de los Dolores que se encuentra flanqueada por la imagen de Virgen de la Alegría; la segunda es una sala de oración dedicada al Señor de Huanca. La Catedral cuenta además con una cripta donde reposan los restos de los Arzobispos Mariano Jacinto Valdivia y Emilio Vallebuona Merea; así como una singular capilla externa, dedicada al Santo Sepulcro con acceso a través de un portón ubicado al lado derecho de la nave. El título de Catedral fue otorgado en 1944 por Bula Papal (Orden Papal) de Pio XII en la que conjuntamente se creó la Diócesis de Huancayo. A lo largo de su historia se llevaron a cabo reconstrucciones y remodelaciones, destacando la de los años 1918 a 1922 y la de 1948, esta última fue llevada a cabo para reparar los significativos daños sufridos en la Catedral, debido al terremoto de 1947, lo que afectó la nave central y provocó la caída de los campanarios; posteriormente, en el año 1992, el Arzobispo José Paulino Ríos Reynoso realizó una remodelación integral del templo; finalmente, en los años 2006 y 2017, se llevaron a cabo procesos de mantenimiento y recuperación con el apoyo de instituciones públicas y privadas, así como de los fieles.

La Catedral de Huancayo, fue reconocida como Patrimonio Cultural Material de la Nación, considerado como “Monumento de Arquitectura Religiosa”, por Resolución Directoral Nacional N° 042/INC el 31 de enero del año 2003.

Se encuentra en buen estado de conservación; siendo un problema visible, las palomas que anidan en su techo y fachada, que ocasionan cierto deterioro, requiriendo además el mantenimiento de la cobertura del tejado cercano a la fachada.

A la derecha de la Catedral se ubica un arco que representa a la Santísima Trinidad.