Den Hauptaltar, geweiht 1968, schuf der Bildhauer Elmar Hillebrand (geb. 1925) aus poliertem Blaustein. Auf einem zweiteiligen, sich nach oben hin verbreiternden, achteckigen Sockel liegt eine quadratische Platte auf. Die Altarform erinnert zugleich an eine aufbrechende Tulpe wie auch an den Tisch des letzten Abendmahles. Darin verbinden sich die Hoffnung auf Auferstehung und neues Leben und das Wissen um den Opfertod Christi. in der Mitte der Altarplatte befindet sich ein Reliquiengrab mit den Reliquien der hll. Cosmas und Damian.

In der Vorderseite des Altares befindet sich eine „Grabkammer“, die durch ein Bronzegitter verschlossen wird. Das Gitter, ebenfalls von Hillebrand, wird von vier Engeln im Reigen gebildet. Ein modernes Reliquiar fand in der Grabkammer seinen Platz, es war ein mit Kristallen und Edelsteinen geschmücktes Elfenbeinkästchen der Goldschmiedin Hildegard Domizlaff (1898–1987). Darin waren Reliquien der heiligen Bischöfe und Bistumspatrone Maternus (Köln), Liborius (Paderborn) und Liudger (Münster) eingelassen. Sie stehen für die Mutterbistümer des Bistums Essen.

Dieses Elfenbeinkästchen wurde im Juni 2008 samt den Reliquien gestohlen und konnte seitdem nicht wieder aufgefunden werden. Ein neues Reliquienkästschen für den Hauptaltar des Domes wurde 2010 von dem Duisburger Goldschmied Claus Pohl geschaffen. Dafür stellten die Bistümer Köln, Paderborn und Münster erneut Reliquien ihrer Bistumspatrone zur Verfügung.