Lo stile di questa maestosa cattedrale è neogotico, e infatti mischia diversi tratti del gotico medioevale, come gli archi a sesto acuto, la grande varietà delle volte interne o la sontuosità delle vetrate.
Ha inoltre un notevole numero di torri, guglie e pinnacoli, questi ultimi appena ricostruiti, poiché ne erano andati distrutti oltre il settanta per cento nel terremoto del 2011.
La National Cathedral ha una struttura rettangolare con nove navate interne con l'intersezione di un transetto a sei navate. All’incrocio dei due transetti si erge la “Gloria in Excelsis Tower”, un campanile che si innalza 206 metri sopra il livello del mare e che rappresenta nel contempo il punto più alto della città;
la Pilgrim Observation Gallery - che occupa la parte esterna che conduce alla grande torre - consente di avere una splendida vista sul panorama di Washington.
Sopra il portale centrale puoi ammirare una delle sculture a carattere religioso più importanti del secolo scorso dal nome “Ex Nhilo”, di Frederick Hart che racconta la creazione dell’uomo. La scultura prosegue sul timpano nord dove è raffigurata la creazione del giorno ed in quello sud, con quella della notte.
Per la costruzione è stata utilizzata una pietra gialla tipica dello stato dell'Indiana, anche se non mancano materiali più moderni come cemento armato e acciaio.
Di notevole interesse sono i doccioni, ovvero i tubi di scarico dell’acqua piovana rivestiti di sculture grottesche. La cattedrale ne ha ben 112, uno diverso dall’altro, che raffigurano esseri umani o animali di fantasia, i simboli degli Stati americani, o anche il diavolo. Uno raffigura addirittura uno Yuppie con la sua ventiquattrore.
Curiosità: il doccione più famoso della cattedrale è quello che immortala Darth Vader il cattivo di Guerre Stellari. Lo puoi vedere vicino all’uscita accanto alla statua di Abramo Lincoln subito sotto il pinnacolo centrale della torre nord occidentale. La statua risale al 1980 quando le due torri centrali erano ancora in costruzione ed è stata disegnata da un bambino, Christopher Rader, vincitore di un concorso lanciato dal National Geographic Magazine. Nessun’altra chiesa al mondo ha una statua che omaggia un personaggio del cinema.