De kathedraal van Sovana (Kathedraal van de Heiligen Petrus en Paulus) bevindt zich in het gebied waar waarschijnlijk de Etruskische acropolis stond, en werd gebouwd in de 10e-11e eeuw. Het is een van de belangrijkste gebouwen in romaans-gotische stijl in heel Toscane. De hoofdingang van de kathedraal bevindt zich momenteel aan de linkerkant, aangezien het bisschoppelijk gebouw in de 14e eeuw aan de hoofdgevel werd gebouwd. Het portaal heeft een rijke en elegante sculpturale decoratie, men herkent een gewapende ridder, een tweekoppige zeemeermin, pauwen, de levensboom, rozen, leeuwenprotomen en spiraalvormige figuren. De kapitelen van de binnenzuilen zijn allemaal versierd, maar de voorlaatste van de tweede rij aan de linkerkant, met voorstellingen uit het Oude Testament, waaronder het offer van Isaak en Mozes die de wateren opent, blijft hangen.In de urn op het altaar in de linkerzijbeuk vinden we een relikwie dat waarschijnlijk toebehoorde aan de kerk van San Mamiliano: "de urn van San Mamiliano" met daarin de overblijfselen van de heilige. In de kathedraal bevinden zich ook een crypte met zes zuilen, een doopvont uit 1434, de travertijnen sarcofaag uit de 15e eeuw die oorspronkelijk de overblijfselen van San Mamiliano herbergde, enkele fresco's en tot slot vele beeldhouwwerken die symbolen van vóór de christelijke traditie voorstellen. Een bijzonder kenmerk van de kathedraal van Sovana is ongetwijfeld de astronomische oriëntatie: elk jaar op 21 juni, als het weer het toelaat, valt de eerste zonnestraal van de ochtendzon op het apsidale lancetvenster en wordt, door het hele schip heen, geprojecteerd op de tegenoverliggende muur, waardoor een zeldzaam mooi schouwspel ontstaat; hetzelfde fenomeen herhaalt zich in de vroegchristelijke crypte eronder. Dit betekent dat de oriëntatie van het gebouw (afgestemd op de zomerzonnewende) niet beantwoordt aan de middeleeuwse regels van de Kerk van Rome (die de apsis naar het oosten wilde hebben), maar de canons van de Noordse culturen volgt (Keltisch-Germaans en/of Longobardisch). Een oplossing voor het mysterie zou echter kunnen zijn dat de kathedraal verband houdt met het feest van Johannes de Doper, dat op 24 juni valt, drie dagen na de zomerzonnewende.
