Structura clădirii a fost finalizată la 21 aprilie 1960. După această dată, lucrările au avansat anevoios, astfel încât catedrala romano-catolică a fost consacrată de abia la 12 octombrie 1968, fără ca toate elementele clădirii să fi fost terminate.
Inaugurarea, oficializată de Cardinalul Eugenio Salles, a avut loc la 31 mai 1970, dată la care au fost încheiate toate lucrările.
La 15 iulie 1990, Catedrala Metropolitană din Brasilia a fost declarată Monument naţional istoric şi artistic. În aprilie 2012, au avut loc ample lucrări de întreţinere şi consolidare a clădirii.
Catedrala are o structură hiperboloidă şi este construită din 16 coloane arcuite, realizate din beton. Fiecare dintre acestea cântăreşte nu mai puţin de 90 de tone.
„Planul circular din care se înalţă ‘coastele’ catedralei, răspândite apoi ca un evantai, creează o vedere comparată deseori cu o coroană, cu o floare deschisă sau cu nişte mâini întinse către rugăciune”, potrivit crestinortodox.ro.
În partea superioară a coloanelor, se formează o arie circulară cu diametrul de 70 de metri.
Cupola catedralei este alcătuită din 16 panouri realizate din sticlă şi fibră de sticlă, a căror lăţime la bază este de 10 metri şi care au lungimea de 30 de metri. Acestea sunt inserate între cele 16 coloane.
Cei patru evanghelişti
În faţa intrării în catedrală, vizitatorii sunt întâmpinaţi de statui de bronz, înalte de trei metri, reprezentându-i pe cei patru evanghelişti. Au fost realizate de sculptorul Dante Croce în 1968.
În partea din dreapta intrării, este ridicat un turn de 20 de metri, în vârful căruia se află patru mari clopote. Acestea au fost turnate în oraşul spaniol Miranda de Ebro.
În partea stângă se află baptisteriul, în formă ovală, ai cărui pereţi sunt acoperiţi de plăci ceramice pictate, în 1977, de Athos Bulcao.
Înconjurată de apă
Întreaga structură este înconjurată de un canal cu apă, ce măsoară 12 metri în lăţime şi are adâncimea de 40 de centimetri. Acesta nu are doar un rol estetic, ci şi unul practic, ajutând la menţinerea unei temperaturi suportabile în interiorul catedralei.