La cattedrale di Gallipoli è dedicata a S. Agata e si erge imperiosa al centro della città ed è circondata da numerosi palazzi signorili
L'edificio costituisce il monumento principale dell'architettura barocca di Gallipoli.
Sul posto, diversi secoli prima, sorgeva un'altra chiesa, poi distrutta, dedicata dapprima a San Giovanni Crisostomo e poi, dal 1126 a Sant'Agata. La cattedrale come la vediamo oggi fu ricostruita a partire dal 1629.
La facciata, in pietra di carparo con varie statue di pietra leccese, presenta due livelli differenti tra lor quello inferiore si articola in cinque corpi da lesene di ordine dorico, che ospitano le porte di accesso alle navate e nicchie con le statue dei protettori, Sant'Agata, San Fausto e San Sebastiano. Nel secondo ordine, in stile ionico, vi sono le statue di Santa Marina e di Santa Teresa d'Avila, poste in due nicchie ai lati della finestra centrale, mentre i busti di Sant'Agostino e di San Giovanni Crisostomo sono posti sui riccioli delle volute.
L'interno ha pianta a croce latina con tre navate intervallate da due file di colonne doriche in carparo. L'altare maggiore, in marmo policromo, circondato dal coro ligneo opera di Giorgio Aver. Nelle due navate laterali si distinguono dodici altari minori. Una delle numerose tele qui presenti è attribuita a Luca Giordano (Martirio di Sant'Isidoro Agricola).
La chiesa fu costruita grazie ad un cospicuo lascito del medico Giacomo Lazzari. Esecutori dell'opera furono i costruttori locali Francesco Bischettimi e Scipione Lachibari su disegno di Giovan Bernardino Genuino.
La maggior parte della decorazione interna si deve al vescovo committente Consalvo De Rueda che chiamò a lavorare il pittore nativo di Gallipoli Giovanni Andrea Coppola che dipinse le pale degli altari laterali dedicati a "Le SS.Anime del Purgatorio" , "L'Assunta", "Il martirio di S. Agata", "S.Giorgio", "L'adorazione dei magi", ed "Il miracolo di S. Francesco da Paola".
Interessanti anche le undici formelle che fanno da cornice alla pala di Gian Domenico Catalano raffigurante " La Vergine con il Bambino e i SS, Giovanni Battista ed Andrea apostolo".
La decorazione interna fu completata dal pittore napoletano Nicola Malinconico su incarico del vescovo Oronzo Filomarino e, una volta ultimata nel 1700, divenne una vera e propria pinacoteca.
Opere de Malinconico sono le grandi tele della controfacciata "La cacciata dei mercanti dal tempio", le tre tele ai lati del coro " Entrata in Gerusalemme", "Miracolo del paralitico", "Sepolcro di S. Agata". Sempre al Malinconico sono attribuite le tele che si rifanno al ciclo dedicato alla storia di S. Agata e cioè le tre grandi tele del controsoffitto "La santa che placa l'eruzione dell'Etna", " S. Agata visitata in carcere da S. Pietro", "La glorificazione della santa" e, nel transetto, "Processo e condanna della santa ad opera di Quinziano", firmato e datato 1715. Ancora sempre nel transetto "Il martirio di S. Sebastiano".
Un secondo ciclo è dedicato alla storia del rinvenimento della mammella di S. Agata e comprende dodici dipinti collocati negli spazi tra una finestra e l'altra; in quest'opera Nicola Malinconico fu aiutato dal figlio Carlo pittore più modesto.
In questa chiesa, come in molte altre, si conservano diverse reliquie di santi alcune poste in grandi teche come il caso di quella riguardante S.Fausto. La reliquia più importante contenente la mammella di S. Agata purtroppo manca. Infatti fu prelevata da Raimondello Orsini Del Balzo e trasferita nella basilica che lui stesso aveva fatto costruire e cioè quella di S. Caterina d'Alessandria a Galatina dove tuttora si trova.
Ancora oggi i fedeli di Gallipoli reclamano con forza la restituzione di questa importante reliquia che rappresenta il martirio della loro santa patrona.