莫地那大教堂是集中式的，东西长77.0米，南北长71.0米。布局属于以穹隆覆盖的巴西利卡式。中央穹隆突出，四面体量相仿但有侧重，前面有一个大院子，正南入口有二道门庭，末端有半圆神龛。中央大穹隆，直径32.6米，穹顶离地54.8米，通过帆拱支承在四个大柱敦上。其横推力由东西两个半穹顶及南北各两个大柱墩来平衡。内部空间丰富多变，穹隆之下，与柱之间，大小空间前后上下相互渗透，穹隆底部密排着一圈40个窗洞，光线射入时形成的幻影，使大穹隆显得轻巧凌空。教堂内部空间曲折多变，饰有金底的彩色玻璃镶嵌画。
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