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El dominio de los grandes templos y conventos dentro del contexto urbano le proporcionó a Camagüey la denominación de ciudad de las iglesias en el siglo XX. La trama urbana irregular, estructurada a través de un sistema de plazas y plazuelas convergentes, está presidida por la Iglesia Católica, evidencia de la estructuración original de la Villa en barrios o feligresías, lo cual la convierte en un caso excepcional en Cuba.
Los templos más representativos, protagonistas de la sostenibilidad a pesar del tiempo, se asocian a las cinco plazas principales y constituyen los ambientes arquitectónicos mejor preservados.
La Parroquial Mayor complementa el entorno del Parque Agramonte, antigua Plaza de Armas. Este monumental edificio reabrió sus puertas en 1998 luego de una rehabilitación integral que implicó la reconstrucción de la cubierta, imitando la antigua armadura de par y nudillo.  Se incorporaron además elementos originales así como vistosos vitrales.
El 5 de diciembre del propio año se convierte en Catedral Metropolitana al constituirse el arzobispado. Desde aquí nace la calle Cristo, que por demás finaliza en otra iglesia, la del Santo Cristo del Buen Viaje, acogedora en su patio del Cementerio General de Camagüey. Es posible que no exista otra calle con iguales características en todo el país.
La antigua Plaza de San Francisco, hoy Parque Martí,  acoge en su entorno a la Iglesia del Sagrado Corazón, edificio neogótico construido entre 1912 y 1919, en sustitución del antiguo templo de San Francisco. Sus valores arquitectónicos le confieren especial singularidad y la distinguen fácilmente del resto de sus congéneres. 
Conforman al Sagrado Corazón tres torres rematadas por pináculos piramidales que prevalecen sobre el repertorio habitacional.  Su última reconstrucción, ocurrida entre 2002 y 2004, consistió en una nueva cubierta con estructuras metálicas, impermeabilización de sus bóvedas, restructuración de las torres, colocación de tensores y la recuperación del revestimiento interno. En su interior impresiona el juego de la luz que a través de sus vitrales descubre las pasantías religiosas. 
La Plaza de la Merced o Plaza de los Trabajadores nos entrega un conjunto iglesia-convento restaurado en 2004, único de su tipo en la ciudad por el sistema de bóvedas de ladrillos de varios tipos y una cúpula elíptica sobre el presbiterio. Su valor patrimonial se duplica teniendo en cuenta que es el único de estas características en el interior del país, análogo a un reducido grupo habanero.
Como parte de sus preciados tesoros se encuentran tres óleos del siglo XVII y el Santo Sepulcro de plata, realizado en 1762. Su altar de 10 metros de alto por 10 de ancho, muestra una impresionante visión de estilo neogótico trabajado en cedro sobredorado con una base de mármol y dos vía crucis, todas obras de significativo valor. Las catacumbas de la Merced, otro de sus atractivos, dejan ver los enterramientos del periodo colonial así como objetos religiosos encontrados en las excavaciones realizadas. Su patio interior, complemento del convento, exhibe la tipología típica camagüeyana, con su ambiente mágico, provisto de abundante vegetación y elementos identificativos como los añejos tinajones.
La plaza San Juan de Dios comprende la iglesia-hospital del mismo nombre. Sus primeras referencias documentales, relacionadas con enterramientos, datan de 1687. Aún conserva su piso de ladrillos, techo de armadura de madera y tejas de barro. En su interior muestra cinco altares con retablos de maderas preciosas y esculturas. 
El antiguo hospital, concebido sólo para hombres, abrió sus puertas en 1847 y era el único fuera de La Habana. Su patio, rodeado de galerías, lo conforman sendas arquerías: de medio punto en la planta baja y carpanel en la planta alta; en su centro, el tradicional pozo de brocal criollo con  sistema de roldanas.
En este lugar fue asistido por el sacerdote Manuel Martínez y el Padre Olallo el cadáver de Ignacio Agramonte, traído al lugar por las fuerzas españolas. En la actualidad es sede del Centro Provincial de Patrimonio Cultural.  Los restos del padre Olallo, beatificado en 2003, reposan en su suelo junto a los de benefactores de la primitiva ermita.
La Iglesia de Nuestra Señora del Carmen, construida en las primeras décadas del siglo XIX y restaurada en 2003, es el único templo en la provincia de dos torres.  Originalmente integró el mayor conjunto de edificaciones religiosas de la época colonial en la ciudad, junto a un convento de monjas Ursulinas y un hospital para mujeres pobres. 
En la actualidad, se hayan totalmente recuperados la iglesia y el antiguo convento, hoy sede de la Oficina del Historiador de la Ciudad, y se restaura lo que fuera el segundo claustro conventual, que funge ahora como sede de la filial del Instituto Superior de Arte en la ciudad. 
De manera general, este sistema arquitectónico destaca por su tipología colonial. La iglesia, luego de ser intervenida, recuperó la falsa bóveda. La cúpula semiesférica, es la única con cupulino y linterna en el repertorio camagüeyano; es único, también, el entrepiso del coro de bóveda de arista casi plana, poco frecuente, por demás, entre los templos cubanos. 
Camagüey, bajo el encanto de su patrimonio religioso, continuará  siendo visita obligada para aquellos que disfruten el paseo entre campanas y adoquines.