Dedicada á Asunción, a catedral foi reconstruída arredor de 1120 sobre unha igrexa preexistente dedicada a Santa María. A fachada salientable é dividido horizontalmente por un marco de trenzas e flores mentres que verticalmente está; dividido en tres tramos por fortes pilastras cuadrangulares de tipo lombardo.
É orixinal a inserción do portal de mármore coa luneta con incrustacións xeométricas, constituída por material foliar de época romana. para ser traído ao século XIII. cando toda a fábrica foi ampliada e adornada, segundo Vasari, por Nicola Pisano.
O interior, aínda que conserva na estrutura e trazado a forma románica de cruz latina, de tres naves, debido ás continuas reformas que se realizaron ao longo dos séculos, ofrece un aspecto renacentista tardío, especialmente na liña das naves. . o teito artesonado, agradable xunto con cruces, rombos, octógonos, flores, figuras de santos e varias cores e ouro, deseñado e instalado por Francesco Capriani, tallado por Jacopo Pavolini de Castelfiorentino e dourado por Fulvo della Tuccia. No centro da nave está o; o Espírito Santo (ceo). Ao seu redor están os bustos dos santos da igrexa de Volterra: S. Ugo e S. Giusto, S. Lino Papa, S. Clemente, o SS. Actinia e Greciniana.
No centro do cruceiro hai a a Virxe Asunta ao ceo con S. Vittore e S. Ottaviano a cada lado.