Au cours de son histoire, la cathédrale de Villingen a été reconstruite et agrandie à plusieurs reprises. Commencée à l'origine dans le style roman et achevée en 1284 dans le style gothique après l'incendie de la ville en 1271, la cathédrale fut dotée de ses deux tours d'environ 50 mètres de haut aux 15e et 16e siècles. Au 18e siècle, elle a été agrandie par des éléments baroques. Entre 1978 et 1982, l'église a été rénovée en profondeur.
Croix de Nägelin et 'Saint-Jacques couronnant deux pèlerins'.
La croix de Nägelin peut être admirée depuis la deuxième guerre mondiale dans la chapelle nord de la tour de la cathédrale, après la destruction de la chapelle Bickenkapelle, qui a abrité l'image miraculeuse pendant des siècles. On attribue à la croix de Nägelin des pouvoirs miraculeux. C'est la croix protectrice de Villingen et elle est encore très vénérée aujourd'hui. Une mer de bougies au pied de la croix témoigne de cette vénération.
La sculpture 'Saint Jacques couronnant deux pèlerins', unique par sa représentation, sa force d'expression et sa symbolique, compte parmi les plus belles et les plus émouvantes sculptures du début du 14e siècle. Elle représente le chemin de croix en sept stations.