A Nagyboldogasszony tiszteletére szentelt székesegyházat 1120 körül építették újjá egy már meglévő, Szent Máriának szentelt templomra. A kiemelkedő homlokzatot vízszintesen fonatos és virágos párkány tagolja, függőlegesen pedig erős, négyszögletes, lombard stílusú pilaszterek osztják három részre.
A római kori lemezanyagból kialakított, geometrikusan berakott lunettával ellátott márványportál beillesztése è a 13. századra datálható, amikor az egész épületet Vasari szerint Nicola Pisano bővítette és díszítette.
.A belső tér, miközben szerkezetében és elrendezésében megtartotta a háromhajós latin kereszt román kori formáját, az évszázadok során végzett folyamatos felújításoknak köszönhetően késő reneszánsz megjelenést mutat, különösen a templomhajók vonalában. A keresztekkel, rombuszokkal, nyolcszögekkel, virágokkal, szentek alakjaival és különböző színekkel és aranyakkal kellemesen díszített kazettás mennyezetet Francesco Capriani tervezte és helyezte el, Jacopo Pavolini da Castelfiorentino faragta, és Fulvo della Tuccia aranyozta be. A főhajó közepén a Szentlélek (Paradicsom) áll. Körülötte a volterrai templom szentjeinek mellszobrai: Szent Hugó és Szent Juszt, Szent Linus pápa, Szent Kelemen, Szent Attinia és Greciniana. Attinia és Greciniana.
A kereszthajó közepén a Mennybe felvett Szűzanya látható, kétoldalt Szent Viktorral és Szent Octavianusszal.
.
