Po jeho smrti byl dalším vedením stavby pověřen italský umělec Nikola Firentinac, rovněž stavitel a sochař, žák Donatellův. Ten pokračoval ve stavbě již v čistě renesančních intencích, a to ve stylu toskánské renesance. Právě jeho dílem je jedinečná kupole a zaklenutí katedrály. Klenba je tvořena z kamenných desek, zvlášť do sebe zapadajících. Podle tradice bylo přitom Firentincovou inspirací zaklenutí malého antického Jupiterova chrámu v Diokleciánově paláci ve Splitu. Je to chrám, který byl v raném středověku přeměněn v baptisterium a byť se dochoval jen částečně, je to stále obdivovaná historická památka. Nikola Firentinac obohatil katedrálu i o několik svých soch.

Ale ani Nikolovi Firentincovi nebylo souzeno tuto monumentální stavbu dokončit. Po jeho smrti na ní pracovali a dokončili ji Bartolomeo da Mestre a jeho syn Giacomo. Na vnitřní i vnější sochařské výzdobě se kromě již uvedených mistrů Dalmatince a Firentince podíleli i další dalmatští nebo v Dalmácii působící italští umělci, např. Andrija Aleši, Pavle Gospodnetić a další. Jurajovi Dalmatinci byly v minulosti připisovány některými historiky umění i sochy Adama a Evy na severním portálu katedrály. Nová odborná analýza prokázala, že v žádném případě nejde o Dalmatincovo dílo, nýbrž románské plastiky, které jsou starší než katedrála. Podle odborníků jsou tyto sochy pozůstatkem staré svatyně, rovněž zasvěcené svatému Jakubovi, která byla předchůdkyní dnešní katedrály, a jejíž pozůstatky se našly pod katedrálou. Podrobnější archeologický průzkum však zatím nebyl proveden.

Šibenická katedrála byla vybudována výlučně z kamene, a to z vápence z nedalekých lomů a z mramoru z ostrova Brače. Na stavbu nebylo použito ani jediné cihly nebo kusu dřeva. Úctyhodné jsou i rozměry katedrály: je dlouhá 39 m. vysoká 32 m (od podlahy k nejvyššímu bodu kupole. Stavba je trojlodní s jednou příčnou lodí, takže její půdorys má podobu kříže.