La Santa Iglesia Catedral de San Antolín es un templo de culto católico, sede episcopal de la diócesis de Palencia, en la ciudad del mismo nombre.

Está dedicada a san Antolín mártir, patrono de Palencia, parte de cuyas reliquias conserva.

Es la tercera catedral más grande de España en cuanto a extensión, y la segunda en cuanto a largura de la nave.

Es una construcción de grandes proporciones: 130 metros de longitud, con una anchura de 50 metros en el crucero, más otros tantos del claustro y sala capitular; el ábside roza los 42 metros de altura.

Se trata de un edificio de estilo predominantemente gótico, aunque conserva elementos anteriores, de época visigoda y románica, y elementos decorativos renacentistas, barrocos y neoclásicos.

La construcción comenzó en el siglo XIV, siendo la única gran catedral castellana iniciada en esa centuria.

El exterior carece de una fachada principal propiamente dicha y se presenta austero y macizo, situación que no refleja la grandeza de su interior, donde pueden verse más de veinte capillas de gran interés artístico e histórico y multitud de obras de arte de todos los estilos.

Aunque la construcción de la catedral gótica duró desde el siglo XIV hasta el XVI, en realidad lo que hoy día se observa ha tardado casi catorce siglos en ser levantado, pues la parte más antigua de la Cripta de San Antolín data del siglo VII y hubo importantes obras y reformas en el siglo XX.

El elemento más reconocible al exterior es la torre de 55 m de altura, elevada y sobria, algo tosca teniendo en cuenta su pertenencia al estilo Gótico. Estudios recientes y excavaciones demuestran que fue torre de carácter militar en el pasado y tras cumplir esa función se le añadieron pináculos y espadaña como única decoración. La planta de la catedral es de cruz latina y tiene la peculiaridad de contar con un crucero doble, por lo que también dispone de cinco puertas, formando así una planta en forma de cruz patriarcal; esto es debido a que a mitad de la construcción se decidió sustituir el primitivo crucero por un segundo, más monumental. Ambos cruceros solo se marcan en alzado y no sobresalen en planta.

La catedral es llamada popularmente La bella desconocida. Fue el primer monumento del municipio de Palencia en ser declarado como Monumento Nacional, distinción que obtuvo el 3 de noviembre de 1929.