Ο καθεδρικός ναός της Παναγίας

Ήταν κτισμένος στο κέντρο του Καστελιού, ανάμεσα στα άλλα επίσημα κρατικά και ιδιωτικά κτίσματα της πόλης, που άρχισαν να κτίζονται αμέσως μετά την παραχώρηση της στους αποίκους. Από τις απεικονίσεις σε χάρτες φαίνεται ότι ανάμεσα στο ναό και το Corso μεσολαβούσε ένα οικοδομικό τετράγωνο. Πρόσφατα σε ανασκαφικές εργασίες διαπιστώθηκε ότι ο βενετσιάνικος ναός εδράζεται επάνω στα θεμέλια μεγάλης παλαιοχριστιανικής βασιλικής, η οποία πιθανότατα υπήρξε καθεδρικός ναός της επισκοπής Κυδωνίας κατά την πρώτη Βυζαντινή περίοδο.

Από τις φωτογραφίες του εσωτερικού και την κάτοψη που μας έδωσε ο Gerola στις αρχές του 20ου αιώνα, προκύπτει ότι μεγάλο τμήμα της παλαιοχριστιανικής βασιλικής, πιθανότατα και η αψίδα του ιερού, είχαν ενσωματωθεί στο μεταγενέστερο κτίσμα. Από τα στοιχεία που υπάρχουν προκύπτει ότι ήταν μια μεγάλη βασιλική με κεντρικό κλίτος ενιαίο, ενώ τα πλάγια ήταν διαιρεμένα σε τέσσερα παρεκκλήσια. Η αψίδα του ιερού ήταν εγγεγραμμένη σε ορθογώνια παστοφόρια κατά τα παλαιοχριστιανικά πρότυπα.

Στην βορειοανατολική πλευρά ήταν κτισμένο το υψηλό κωδωνοστάσιο με τη μορφή πύργου, το οποίο αντικαταστάθηκε αργότερα από μιναρέ. Από εκθέσεις εκκλησιαστικών αξιωματούχων πληροφορούμαστε για το πλήθος των κειμηλίων που υπήρχαν, μεταξύ των οποίων ήταν και πολλές βυζαντινές εικόνες. Στο γύρω από ο ναό χώρο υπήρχαν διάφορα εκκλησιαστικά κτίσματα και το μέγαρο του αρχιεπισκόπου Χανιών. Κατά τη διάρκεια της Τουρκοκρατίας ο ναός μετατράπηκε σε τζαμί του Μουσά Πασά και εξυπηρετούσε την πυκνοκατοικημένη από μουσουλμάνους περιοχή του Καστελιού.

Στις φωτογραφίες του Gerola διακρίνονται το mihrab (ιερή κόγχη για τη φύλαξη του κορανίου) και το minbar (άμβωνας) του τζαμιού. Μετά την απελευθέρωση της Κρήτης μετατράπηκε σε κρατική αποθήκη. Κατά τους βομβαρδισμούς του 1941 το μνημείο υπέστη σοβαρές ζημιές, κατεδαφίστηκε όμως αργότερα για την εφαρμογή του νέου ρυμοτομικού σχεδίου.
Σήμερα τα σωζόμενα υπολείμματα έχουν ενσωματωθεί σε ιδιωτικές κατοικίες, ενώ τα θεμέλια του επεκτείνονται κάτω από την πάροδο Κανεβάρω και την πλατεία της Αγίας Αικατερίνης.