A Catedral de Palmanova, ou Igreja do Santíssimo Redentor, ocupa a metade esquerda do lado norte da Praça Grande, o extenso hexágono que ocupa o centro exato da cidade-fortaleza de Palmanova.
A primeira pedra foi colocada alguns anos após a fundação da fortaleza, em 1602. No entanto, devido a contrastes entre a Sereníssima e o papado e a alguns problemas estruturais, a igreja não foi concluída antes de 1636. O edifício é um exemplo interessante de arquitetura a meio caminho entre a inspiração renascentista e o gosto barroco.
A elegante fachada de pedra da Ístria apresenta-se em 2 ordens sobrepostas com 4 colunas dóricas e jónicas, com a adição das duas colunas que sustentam o tímpano arqueado do portal. A brancura do material permite jogos de sombras que destacam as geometrias da construção e o perfil das três estátuas colocadas em outros tantos nichos na ordem superior, que representam os três protetores da cidade: Cristo Redentor no centro com S. Marcos e S. Justina ao lado (a quem a catedral é dedicada). Menos notável é a torre sineira, de dimensões modestas devido à natureza militar da cidade, que impunha um limite à altura dos edifícios para que não fossem visíveis fora das muralhas.
A nave única do interior é mais barroca, com pavimento em xadrez em lajes pretas e brancas, decorações douradas e o requintado teto de treliça em madeira pintada.