1010 年に完成した草葺き屋根の大聖堂は、アニ遺跡の中で最大の建物です。建物の優雅に仕上げられた石壁は比較的シンプルで、一部は足場に隠れていますが、そびえ立つ内部は、細長い窓の上にあるいくつかの舷窓から光が差し込み、細くそびえ立つ柱のあるブラインド アーケードが特徴で、そのスケールが印象的です。かつて建物の頂上にあった中央のドームは、何世紀も前に倒壊しました。
アニはかつてアルメニア正教会総主教座の所在地であり、大聖堂の 3 つの出入り口は総主教、王、民衆のそれぞれ別の出入り口でした。この建物はセルジューク朝によってフェティエ・ジャーミィ (勝利のモスク) に改築され、アニがイスラム教徒とキリスト教徒のどちらを信仰しているかによって、何度も信仰が入れ替わりました。