La mezquita original se construye sobre la basílica visigoda de San Vicente, que constituía el templo cristiano más importante de la ciudad desde el siglo V. De la antigua iglesia cristiana, apenas quedó rastro y solo a raíz de algunos trabajos iniciados en la década de 1940 se lograron recuperar algunos de sus restos en el subsuelo de la Catedral, fundamentalmente mosaicos y pilares. Este conjunto monumental lo componen el patio, conocido como Patio de los Naranjos, que está coronado por el antiguo alminar, que fue transformado en el siglo XVII en torre-campanario de la catedral, y la sala de oración, conformada por un bosque de más de ochocientas columnas de mármol, jaspe y granito sobre las que se apoyan cerca de cuatrocientos arcos de herradura bicolores. Pero por encima de todo destaca el mihrab, una joya arquitectónica compuesta de mármol, estuco y mosaicos bizantinos brillantemente coloreados sobre fondo de oro.