A Sovana-székesegyház (Szent Péter és Pál székesegyház) azon a területen található, ahol valószínűleg az etruszk akropolisz állt, és a 10-11. században épült. Ez az egyik legjelentősebb román-gótikus stílusú épület egész Toszkánában. A székesegyház főbejárata jelenleg a bal oldalon található, mivel a 14. században a főhomlokzatra épült a püspöki épület. A portál gazdag és elegáns szobrászati díszítéssel rendelkezik, felismerhetünk egy fegyveres lovagot, egy kétfejű sellőt, pávákat, az élet fáját, rózsákat, oroszlánprotómákat és spirális alakokat. A belső oszlopok fejezetei mind díszítettek, de a bal oldali második sor utolsó előtti oszlopán elidőznek, és ószövetségi jeleneteket ábrázolnak, köztük Izsák feláldozását és Mózes víznyerését.A bal oldali mellékhajó oltárán lévő urnában egy ereklyét találunk, amely valószínűleg a San Mamiliano templomhoz tartozott: "San Mamiliano urnája", amely a szent maradványait tartalmazza. A székesegyház belsejében is találunk egy hatoszlopos kriptát, egy 1434-ből származó keresztelőmedencét, a 15. századi travertin szarkofágot, amely eredetileg San Mamiliano maradványainak adott otthont, néhány freskót, és végül számos szobormotívumot, amelyek a keresztény hagyomány előtti szimbólumokat ábrázolják. A Sovana-székesegyház egyik különlegessége minden bizonnyal a csillagászati tájolás: minden év június 21-én, ha az időjárás engedi, a reggeli nap első sugara az apszidiális lancetablakba csapódik, és az egész főhajót átszelve a szemközti falra vetül, ritka szépségű látványt nyújtva; ugyanez a jelenség megismétlődik az alatta lévő ókeresztény kriptában is. Ez azt jelenti, hogy az épület tájolása (a nyári napfordulóhoz igazodva) nem a római egyház által diktált középkori szabályoknak felel meg (amely az apszist kelet felé fordította), hanem az északi kultúrák (kelta-germán és/vagy longobárd) kánonjait követi. A rejtély egyik megoldása azonban az lehet, hogy a székesegyház Keresztelő Szent János ünnepéhez kapcsolódik, amely június 24-re esik, mindössze három nappal a nyári napforduló után.
