Перша церква була зведена в 5 столітті на місці, де був похований святий Гемініан, покровитель Модени. Приблизно в середині 11 століття, однак, почалися нові роботи по заміні існуючої церкви на більшу і красивішу, але до кінця того ж століття люди вирішили побудувати ще одну, так як друга будівля була не дуже стійкою. Роботи над третьою спорудою розпочалися в травні 1099 року і проводилися архітектором Ланфранко за допомогою майстрів Комачіні, кваліфікованих мулярів і каменярів, а також скульптора Вілігельмо, який, ймовірно, також працював над фасадом. Для цієї архітектурної роботи були використані різноманітні матеріали зі старих римських будівель.У 1106 році тіло святого Ґемініана перенесли до нової крипти базиліки, коли сакральна споруда була лише накрита і ще не завершена. Пізніше до її реалізації долучилися майстри з Кампіоне, одним з яких був Ансельмо да Кампіоне, який збудував дзвіницю і завершив собор.Всю будівлю перетинає низка лоджій, які розташовані на висоті жіночих галерей і є частиною глухих аркад. Фасад похилий і розділений двома пілястрами на три сектори, що відповідають навам. Є три портали, всі без люнетів; два бічні портали менші, а центральний - більший.У центрі знаходиться вікно-троянда, виконане кампіонезькими майстрами у 13 столітті, а над ним - чотири євангелісти, кожен з яких зображений зі своїм символом, а в центрі - Спаситель. Варто також згадати бічні двері: Порта Регія, виконана з рожевого мармуру, в той час як весь собор - білий, Порта деї Принципі та Порта делла Пескерія. Фасад увінчаний мармуровим ангелом, який притискає до грудей квітку, а з 1938 року відреставровані також шпилі. Поруч із собором знаходиться Гірляндіна, дзвіниця заввишки трохи більше 86 метрів, символ міста Модена, назва якої походить від двох "гірлянд", мармурових перил, що характеризують її.Церква має три нави, кожна з яких закінчується апсидою, і не має трансепту. Пресвітерія і хор підняті над криптою.