Dedicată Adormirii Maicii Domnului, catedrala a fost reconstruită în jurul anului 1120 pe o biserică preexistentă dedicată Sfintei Maria. Fațada proeminentă este împărțită pe orizontală de o cornișă cu împletituri și flori, în timp ce pe verticală este împărțită în trei compartimente de pilaștri puternici, cvadrangulari, în stil lombard.
Inserția portalului de marmură cu lunetă încrustată geometric, formată din tablă de epocă romană, è a fi datată în secolul al XIII-lea, când întreaga clădire a fost extinsă și împodobită, potrivit lui Vasari, de Nicola Pisano.
.Interiorul, deși păstrează în structura și dispunerea sa forma romanică de cruce latină, cu trei nave, datorită renovărilor continue de-a lungul secolelor, oferă un aspect de Renaștere târzie, în special pe linia naoselor. Tavanul cu casete, plăcut decorat cu cruci, romburi, octogoni, flori, figuri de sfinți și diverse culori și aur, a fost proiectat și pus în operă de Francesco Capriani, sculptat de Jacopo Pavolini da Castelfiorentino și aurit de Fulvo della Tuccia. În centrul naosului se află Sfântul Duh (Paradisul). În jurul acestuia se află busturile sfinților bisericii din Volterra: Sfântul Hugh și Sfântul Just, Sfântul Linus Papa, Sfântul Clement, Sfinții Attinia și Greciniana. Attinia și Greciniana.
În centrul transeptului se află Fecioara Asumată la cer cu Sfântul Victor și Sfântul Octavian de o parte și de alta.
.