Afin d’assurer une harmonie avec le soubassement construit en 1914-1917, le choix du recouvrement extérieur et de l’architecture de la cathédrale prend sa source dans le premier projet. Le granit s’impose donc comme matériau. Il provient de Saint-Sébastien, mais d’une carrière différente : les premières carrières qui avaient alimenté la chapelle Pauline « avaient été fermées à cause de l’épuisement de la ressource ou encore de la présence de filons trop importants de minéraux ferreux qui rouillaient dans le granit » (1). D’ailleurs, aujourd’hui on peut reconnaître la délimitation entre le soubassement et la cathédrale par la présence de cette rouille dans le granit de la chapelle Pauline. Le cuivre et le bardeau d’asphalte recouvrent la toiture.

Le plan en croix latine orientée vers l’est suit celui de la chapelle Pauline. La longueur totale est de 260 pieds et les transepts totalisent une largeur de 150 pieds. Le corps principal se compose d’une nef principale, de deux nefs secondaires et de bas-côtés. Dans les années 1910, Audet prévoyait une longue flèche à la croisée des transepts, projet qu’il dut abandonner. Par contre, l’architecte flanque le transept nord d’une tour octogonale dominée par un clocher recouvert de cuivre, le tout s’élevant à une hauteur de 170 pieds. Du côté est, le temple s’impose par sa hardiesse. Puisque la cathédrale s’inscrit dans une dénivellation, l’abside et le soubassement totalisent une hauteur de 137 pieds.

L’essentiel du visage de la façade ouest se concentre dans la partie centrale qui correspond à la nef principale. Elle s’élève à 110 pieds de hauteur et mesure 78 pieds de largeur. Les deux imposantes tours carrées prévues dans les aquarelles de 1914 disparaissent du décor. Selon Denis Tremblay, un des associés de Audet, cet élément n’était pas abandonné définitivement : « Les tours de la façade principale ont été supprimées mais pourront être construites plus tard puisque leur charpente a été prévue et préparée pour les recevoir. » (2)