Piazzale Cadorna è dominato da un’imponente costruzione neo-gotica, in mattoni rossi, con un doppio campanile e una facciata decorata da pinnacoli. L’esterno è in stile gotico-veneziano con tracce di romanico; la mole massiccia si eleva sopra otto scalini in pietra di Pove ed è sormontata da un severo tiburio ottagonale, snellito da due agili campanili alti 60 metri. A croce latina, l’interno misura 75 m di lunghezza, è a tre navate divise da 10 colonne di marmo.

Dopo la prima guerra mondiale nei cimiteri pedemontani attorno al Monte Grappa erano stati sepolti provvisoriamente molti soldati a cui bisognava dare una sistemazione definitiva e decorosa. Il duomo venne così adibito ad ossario. All’interno sono sepolti circa 6.000 soldati, di cui 236 decorati. Nell’agosto del ’36 si svolsero all’interno del tempio i funerali del Generale Gaetano Giardino, dove volle essere definitivamente sepolto "in mezzo ai suoi soldati" come lasciò scritto. L’8 febbraio 1945 un grappolo di bombe cadde davanti alla facciata scoperchiando molti loculi.

Accanto all’Ossario è stata recentemente collocata una grande fontana dello scultore povese Natalino Andolfatto.