La Basilica Cattedrale, ricostruita dopo il terremoto del 20 febbraio 1743 impostando la facciata secondo il pignolesco schema del Gesù romano, disegnato e realizzato da Giacomo Della Porta a partire dal 1565, in seguito sarebbe stata più volte restaurata.
Tra il 1920 e il 1923, ad iniziativa dell'arcivescovo Tommaso Valeri (1910 - 42), si completò la facciata con un timpano cui si pensò di sostituire, coi restauri del 1957 promossi dall'arcivescovo Nicola Margiotta (1953-75), le statue dei santi Teodoro, Lorenzo da Brindisi, Leucio e Pio X, in cemento.
Nel 2007 sono state collocate sulla facciata della Basilica le statue dei santi Leucio d’Alessandria, Teodoro d’Amasea, Lorenzo da Brindisi e Giustino de Jacobis, opere di Francesco Fiorentino.
Il campanile, ove è ammurato lo stemma dell'arcivescovo Giovan Battista Rivellini (1778-95) che ne promosse la costruzione protrattasi dal 1780 al 1793, fu progettato dagli architetti Giuseppe e Carlo Fasano di Ostuni; danneggiato dai bombardamenti aerei alleati su Brindisi durante la seconda guerra mondiale, fu ricostruito attenendosi all'antico modello.
Della chiesa romanica è rimasta la planimetria basilicale, a tre navate senza transetto, com'è dimostrato dalle coincidenze dei limiti estremi della nuova chiesa con quelli dell'antica. La posizione attuale della facciata è la stessa di quella romanica, tripartita verticalmente in fasce corrispondenti, la centrale alla navata di mezzo e le altre due alle laterali. La navata centrale aveva la copertura a doppio spiovente più alta che non quella delle navate laterali che erano a semplici spioventi. Una bifora era al di sopra dell'unica porta di accesso sulla facciata.