La cathédrale (XIII-XVIe siècles) est dédiée à Paul Aurélien (saint Pol), premier évêque du Léon. Sa vie nous est connue par un manuscrit daté de 884, écrit par un moine de Landévennec. Né au Pays de Galles vers 490, formé à l'école de saint Ildut, le jeune homme, ordonné prêtre, embarque en 525 en compagnie de douze compagnons pour le continent. Il débarque à l'île d'Ouessant puis remonte vers le Nord-Finistère en longeant la côte jusqu'à la ville qui portera son nom Saint-Pol-de-Léon puis l'île de Batz. Là, il débarrasse l'île d'un dragon terrifiant. Il sera sacré évêque de Léon, le premier d'une lignée qui comptera une soixantaine de prélats jusqu'à la Révolution.
Depuis 1901, la cathédrale est également Basilique Mineure de l'Annonciation. Bâti à l'emplacement d'une église romane dont il subsiste quelques vestiges, le monument a été édifié en plusieurs étapes. La nef en pierre de Caen, la façade occidentale et le porche sud datent du XIIIe siècle tandis que le choeur et le transept sont du début du XVe siècle. Elle a été achevée dans la seconde moitié du XVIe siècle.