Lehen eliza V. mendean eraiki zuten San Geminiano, Modenako zaindaria, lurperatu zuten tokian. Dena den, XI. mendearen erdialdera, obra berriak hasi ziren lehendik zegoen eliza handiagoa eta ederrago batekin ordezkatzeko, baina jada mendearen amaieran, jendeak beste bat eraikitzea erabaki zuen, bigarren eraikina baitzen. ez oso egonkorra. Hirugarren eraikuntzarako lanak 1099ko maiatzean hasi ziren eta Lanfranco arkitektoak egin zituen Comacini maisuen, igeltsero trebeen eta harrijasotzaileen laguntzarekin, eta Wiligelmo eskultorearen eskutik, fatxada ere zaindu zuen ziurrenik. Arkitektura-lan horretarako, erromatarren eraikin zaharretako material sorta oso bat erabili zen.1106an San Geminianoren gorpua basilikako kripta berrira eraman zuten, eraikin sakratua bakarrik estali eta oraindik amaitu gabe zegoela. Gerora, Campionesi maisuek ere beren lana mailegatu zuten lan hau gauzatzeko, denen artean Anselmo da Campione izan zen, kanpandorrea egin eta katedrala osatu zuena.Eraikin osoa logia-multzo batek zeharkatzen du, emakumezkoen galerien altueran daudenak, eta arku itsuen parte direnak. Fatxada maldatsua da eta bi pilastrek banatzen dute hiru sektoretan, nabeei dagozkienak. Hiru atari daude, guztiak lunetarik gabe, alboko biak txikiagoak dira eta erdikoa handiagoa.Erdialdea arrosa-leiho bat da, Campionesi maisuek XIII. mendean egina eta haren gainean lau ebanjelistak, bakoitza bere sinboloarekin irudikatuta, erdian Erredentorea duela. Aipatzekoak dira alboko ateak ere: Porta regia, marmol arrosaz egina, katedral osoa zuria den bitartean, Porta dei Principi eta Porta della Pescheria. Fatxada lore bat bularrean eusten duen marmolez egindako aingeru batek gainditzen du eta 1938az geroztik kuspideak ere zaharberritu dira. Katedralaren ondoan Ghirlandina dago, 86 metro pasatxoko altuera duen kanpandorrea, Modena hiriaren ikurra, bere izena ezaugarritzen duten bi "ghirlande"etatik dator.Elizak hiru nabe ditu, bakoitza abside batekin amaitzen dena, eta gurutzadurarik gabe. Presbiterioa eta korua kripta gainean altxatuta daude.
