La cattedrale è eretta al centro della spianata dellacropoli di Alatri sui resti di un antico ierone (altare ernico) e di un tempio dedicato a Saturno. Notizie di unantica cattedrale risalgono a prima del Mille: infatti dai documenti darchivio si è a conoscenza di un capitolo della cattedrale nel 930. Sotto il pontificato di papa Innocenzo II (1130-1143) furono traslate ad Alatri le reliquie del martire papa Sisto I, ed in questa occasione lantica cattedrale fu rinnovata; laltare maggiore fu completato nel 1156. Ulteriori arricchimenti si operarono nel XIII secolo, quando furono aggiunti il pluteo e lambone, opera dei Cosmati, per la visita in città di papa Onorio III: di questi elementi architettonici oggi si conservano nella chiesa preziosi resti. Nel corso del Cinquecento furono affrescate le pareti con episodi della traslazione delle reliquie di san Sisto: queste pitture sono oggi scomparse per i lavori di ammodernamento operati nel Seicento e Settecento, che trasformarono la chiesa nel modo che oggi possiamo ammirare. Lattuale facciata ed il campanile furono aggiunti da Jacopo Subleyras tra il 1790 e il 1808, e nel 1884 furono aggiunti lattico ed il timpano. Infine nel 1932 venne costruita la cappella di san Sisto, per accogliere le reliquie del santo in occasione dellVIII centenario della loro traslazione Alatri. Durante la sua visita nella diocesi nel 1850, papa Pio IX insignì la chiesa del titolo di basilica minore. La facciata, in pietra e laterizio, è opera di fine Settecento. Linterno è a croce latina a tre navate suddivisa da pilastri, con transetto sopraelevato. Oltre alle reliquie di papa Sisto, nella cattedrale sono custodite in fondo alla navata destra anche le reliquie del martire romano Alessandro, proveniente dalle catacombe di San Callisto, traslate ad Alatri nel 1640. Tra le opere darte custodite in chiesa, si devono annoverare: una copia della Crocifissione di Guido Reni; il volto di san Sisto in argento sbalzato e cesellato (1584); la Madonna del suffragio, gruppo ligneo eseguito nel 1639. Nella cattedrale si conserva la reliquia del miracolo eucaristico avvenuto ad Alatri nel 1228. Una cappella della basilica ospita le spoglie della beata Maria Raffaella Cimatti: vi sono state trasferite il 27 marzo 2010 dalla chiesa di San Benedetto[