La cathédrale de Palmanova, ou église du Saint-Rédempteur, occupe la moitié gauche du côté nord de la Piazza Grande, l'hexagone étendu qui occupe le centre exact de la ville-forteresse de Palmanova.
La première pierre a été posée quelques années après la fondation de la forteresse, en 1602. Cependant, en raison de conflits entre la Sérénissime et la papauté et de certains problèmes structurels, l'église ne fut achevée qu'en 1636. Le bâtiment est un exemple intéressant d'architecture à mi-chemin entre l'inspiration de la Renaissance et le goût baroque.
L'élégante façade en pierre d'Istrie se présente en 2 ordres superposés à 4 colonnes doriques et ioniques, avec l'ajout des deux colonnes qui soutiennent le tympan arqué du portail. La blancheur du matériau permet des jeux d'ombre qui mettent en valeur les géométries de la construction et le profil des trois statues placées dans autant de niches dans l'ordre supérieur, qui représentent les trois protecteurs de la ville : le Christ Rédempteur au centre avec à côté Saint-Marc et Sainte-Justine (à qui la cathédrale est dédiée). Le clocher est moins remarquable, de taille modeste en raison de la nature militaire de la ville, qui imposait une limite à la hauteur des bâtiments afin qu'ils ne soient pas visibles à l'extérieur des murs.
La seule nef de l'intérieur est plus baroque, avec un sol en damier en dalles noires et blanches, des décorations en or et un plafond raffiné en treillis de bois peint.