İlk kilise 5. yüzyılda Modena'nın koruyucu azizi Aziz Geminianus'un gömülü olduğu yere inşa edilmiştir. Ancak 11. yüzyılın ortalarında, mevcut kilisenin yerine daha büyük ve daha güzel bir kilise inşa etmek için yeni çalışmalar başladı, ancak aynı yüzyılın sonunda, ikinci bina çok sağlam olmadığı için halk bir tane daha inşa etmeye karar verdi. Üçüncü inşaatın çalışmaları Mayıs 1099'da başlamış ve mimar Lanfranco tarafından Comacini ustaları, yetenekli masonlar ve taş ustaları ile muhtemelen cephede de çalışmış olan heykeltıraş Wiligelmo'nun yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bu mimari çalışma için eski Roma binalarından çeşitli malzemeler kullanılmıştır.1106 yılında Aziz Geminianus'un naaşı bazilikanın yeni mahzenine taşınmış, kutsal yapının üzeri sadece örtülmüş ve henüz tamamlanmamıştır. Daha sonra Campione'li ustalar da bu yapının gerçekleştirilmesine emek vermişlerdir; bunlardan biri de çan kulesini inşa eden ve katedrali tamamlayan Anselmo da Campione'dir.Binanın tamamı, kadın galerilerinin yüksekliğinde yer alan ve kör kemerlerin bir parçasını oluşturan bir dizi sundurma ile geçilmektedir. Cephe eğimlidir ve iki pilaster tarafından neflere karşılık gelen üç sektöre bölünmüştür. Hepsi de lunetsiz olan üç portal vardır; iki yan portal daha küçük, ortadaki ise daha büyüktür.Merkezde, 13. yüzyılda Campionlu ustalar tarafından yapılmış bir gül pencere ve onun üzerinde, her biri kendi sembolüyle tasvir edilmiş dört müjdeci ve merkezde Kurtarıcı yer almaktadır. Yan kapılardan da bahsetmek gerekir: pembe mermerden yapılmış Porta Regia, katedralin tamamı beyazken, Porta dei Principi ve Porta della Pescheria. Katedralin ön cephesi göğsünde bir çiçek tutan mermer bir melekle süslenmiştir ve 1938'den bu yana kuleler de restore edilmiştir. Katedralin hemen yanında, Modena şehrinin sembolü olan 86 metre yüksekliğindeki çan kulesi Ghirlandina yer alır ve adını, onu karakterize eden iki 'çelenk', mermer parmaklıktan alır.Kilise, her biri apsisle sonlanan üç nefe sahiptir ve transept yoktur. Papaz odası ve koro, mahzenin üzerinde yükseltilmiştir.