Eretta nel XIII secolo come piccola cappella chiamata “San Nicolò del plano”, per distinguerla dalla Chiesa di Santa Nicolella alle pendici del Castello, venne ingrandita nel 1340. Le sue forme originarie erano gotiche-normanne in stile Chiaramontano, ne rimangono traccia nel bellissimo portale principale e nella Torre Campanaria. Nei secoli ha subito molte trasformazioni ma le più imponenti risalgono agli inizi del XIX secolo, prima di divenire Cattedrale. Il soffitto ligneo dipinto, risalente al XV secolo, fu ricoperto da una volta a botte mentre l’interno della chiesa trasformato da barocco in stile neoclassico con dipinti eseguiti dai Fratelli Antonino e Vincenzo Manno da Palermo (1810) raffiguranti nella volta centrale e nel transetto scene tratte dall’antico testamento, mentre nelle navate laterali, scene tratte dal nuovo testamento. Il pregevole soffitto ligneo è stato riscoperto nel 1917 ad opera del tedesco Walter Leopold. L’esterno conserva il portico costruito nel 1490, le antiche arcate finemente scolpite nel 1656, il bellissimo portale principale del XIV secolo e la torre campanaria di diversi stili ed epoche.
All’interno si conservano molte opere di pregevole fattura e di artisti importanti tra cui il “Fonte battesimale” degli inizi del XVI secolo e il “Cristo Risorto tra la Madonna e il Battista” detta “deesis” di Antonello Gagini. E’ di Gian Domenico Gagini il “Pulpito” marmoreo del 1565 mentre il “Coro” ligneo (1622) e alcune statue lignee quali San Giovanni Battista, San Bartolomeo apostolo e la grande Statua lignea di San Nicolò nella cupola sono stati realizzati dagli artisti nicosiani Gian Battista e Stefano Li Volsi. Il bellissimo crocefisso ligneo venerato dai nicosiani con l’appellativo “Padre della Provvidenza” è stato realizzato da Gaspare de Miceli nel 1630. Nell’altare maggiore una tela di Giuseppe Velasco raffigura la “Risurrezione” risalente al XVIII-XIX secolo. E’ di Giuseppe Patania la tela raffigurante il martirio di “san Placido e compagni” mentre vengono attribuite al pittore nicosiano Filippo Randazzo le tele raffiguranti “Sacra Famiglia” e “l’Immacolata”. La cappella del SS. Sacramento è impreziosita di marmi policromi realizzati nei primi anni nel 1704 dal messinese Tommaso Maria Amato. Si custodiscono anche alcuni resti mortali di San Felice da Nicosia, che venne battezzato in questa chiesa il 5 novembre 1715.
Altre opere di interesse sono artistico, Il Martirio di San Bartolomeo di Jusepe De Ribera, chiamato lo Spagnoletto, Il Martirio di San Sebastiano di Salvator Rosa e la Vergine con Bambino di Pietro Novelli.
Venne eretta a collegiata il 9 agosto 1521 da papa Leone X ed elevata in Cattedrale da papa Pio VII il 17 marzo 1817 e Basilica Minore da papa Paolo VI il 19 giugno 1967. Attualmente sede della diocesi di Nicosia.
