Ove son or le meraviglie tue O regno di Sicilia? Ove son quelle Chiare memorie, onde potevi altrui Mostrar per segni le grandezze antiche?
(Dal Fazello - Storia di Sicilia, deca I,lib. VI,cap.I)
Si accede al sagrato attraverso una breve scalinata in marmo che culmina in una cancellata in ferro battuto ornata con 10 santi in bronzo. Il sagrato è diviso dalla piazza del Duomo da una balaustra in pietra bianca ornata con cinque grandi statue di santi in marmo di Carrara.
L'esterno della cattedrale è caratterizzato dalla facciata, la quale presenta evidenti analogie con la coeva facciata di Biagio Amico per Sant'Anna a Palermo, come se la Sicilia volesse esprimere un suo modello derivato da Roma ma generato dalle direttive della Chiesa di Sicilia, a est come a ovest.
Il prospetto è a tre ordini compositi in stile corinzio, e attico completamente in marmo di Carrara.
Il primo ordine è costituito da sei colonne di granito di fattura antica provenienti forse dal Teatro romano, sormontate dallo stemma della nobile famiglia Galletti cui apparteneva il vescovo Pietro Galletti. Il secondo ordine ha anch'esso sei colonne meno grandi e due piccole poste ai lati dell'ampio finestrone centrale. Tutti gli ordini sono adornati con statue marmoree di sant'Agata al centro sulla porta centrale, sant'Euplio a destra e san Berillo a sinistra. Le due grandi finestre ovali ai lati sono accompagnate dai due acronimi riferiti alle frasi legate al culto della Santa: MSSHDEPL e NOPAQVIE.
Il portone principale in legno è costituito da trentadue formelle, finemente scolpite, illustranti partendo dall'alto a sinistra: nel primo registro sono i tre armoriali del vescovo Ansgerio, di papa Urbano II e di Ruggero I di Sicilia con relative didascalie in quanto i tre protagonisti della fondazione della cattedrale, mentre chiude la serie la riproduzione di un rapace in volo oltre le nubi in tempesta con la didascalia aera imbes quae transcreditur; nel secondo registro sono rappresentati gli armoriali dei corrispettivi protagonisti della ricostruzione della cattedrale (rispettivamente vescovo, papa e sovrano), ossia Pietro Galletti, Papa Clemente XII e Carlo III di Spagna con relative didascalie, chiude la serie lo stemma di Catania con la didascalia dei motti civici; il terzo registro rappresenta quattro attributi della diocesi e rispettive didascalie, ossia un volatile nel nido mentre lede il proprio petto per sfamare i propri pulcini (simile all'icona cristiana del pellicano; il motto è charitas omnia suffert), un uomo barbuto schiacciato da un vulcano alle cui spalle si erge la croce della Risurrezione a cui l'uomo è incatenato per la caviglia (la posa della figura ricorda iconograficamente Atlante, ma si rifà al mito di Tifeo; il motto è subiacet imperio), un albero battuto dai venti (due paffuti volti soffianti) da cui cadono diverse foglie (il motto è solum sicca convellunt) e infine un volatile al rogo in una pira il cui motto è spes sancta crociata nescit; l'ultimo registro rappresenta gli attributi della patrona di Sant'Agata e sono un altare su sono posati una spada delle tenaglie e una corda schiacciate da un piatto su cui sono i seni della santa (il motto è urbis praesidium et munimen), una fornace da cui fuoriescono vampate di fuoco e sovrastata dai seni coronati e dal cuore in fiamme (il motto è inestinguibilis amor), un messale aperto con la dicitura noli offendere Patriam Agathae quia ultrix iniuriarum est che sovrasta i simboli imperiali (corona e scettro) capovolti (il motto è impietas pietate refellitur), chiude infine un arcobaleno che sovrasta una tavola con le ali spiegate su cui è l'acronimo M.S.S./H.D./et/P.L. (chiaramente indicante la tavola angelica della tradizione; il motto è foedus eternum). Ai lati della porta centrale, su due alti supporti, sono poste le statue in marmo di san Pietro e san Paolo.