Prawdopodobnie najbardziej charakterystyczny zabytek Trondheim. Ta gotycka budowla została ukończona w 1152 roku, a prace nad nią trwały od 1070! Warto odnotować, że należy do ścisłej czołówki w rankingu największych średniowiecznych zabytków całej Norwegii. Nie bez powodu więc określa się ją czasami jako świątynię narodową. Została wybudowana na miejscu wiecznego spoczynku Olafa II Świętego, wikińskiego króla i patrona kraju, który wprowadził tu chrześcijaństwo. W wyniku nękających miasto pożarów wielokrotnie ulegała zniszczeniu, ale mimo to wciąż można dostrzec w niej oryginalne, romańskie elementy stylu. Ściana zachodnia jest główną fasadą katedry. Można na niej dostrzec wizerunek ukrzyżowanego Chrystusa oraz wiele innych, jako że katedra była początkowo nazywana Kristkirken, co oznacza Kościół Chrystusa. Fasadę wieńczy pokryty zieloną miedzią dach i strzelista wieża. Zdobienia katedry są wykonane przez angielskich kamieniarzy z Lincoln i pochodzą z XII wieku. Niestety, główna nawa wykonana w stylu gotyckim uległa całkowitemu zniszczeniu i aktualnie znajduje się na jej miejscu kopia neogotycka. Wrażenie robią też witraże pochodzące co prawda z XX wieku (wcale nie ujmuje im to jednak uroku). Katedra od zawsze była ważnym miejscem dla norweskich pielgrzymów. Ponadto służyła jako miejsce pochówku dla rodziny królewskiej, a od 1814 roku dokonywane są w niej koronacje. Od 20 czerwca do 20 sierpnia odbywają się tutaj ciekawe msze wieczorne przeznaczone dla odwiedzających miasto turystów.