Catedrala dedicată Santa Maria Assunta a fost construită în jurul anului 1120 pe o biserică preexistentă dedicată Santa Maria distrusă de un cutremur violent. Fațada în stil romanic Pisan datează din secolul al III-lea, când biserica a fost mărită și împodobită cel mai probabil și de Nicola Pisano care a lucrat la Baptisteriul din apropiere.
Interiorul are o cruce latină cu trei nave împărțite de 22 de coloane de granit și pereți pictați în benzi alb-negru. În naosul stâng se află Pergamonul, reconstruit folosind elemente originare din THEII
Catedrala are un aspect renascentist târziu datorită renovărilor continue care au avut loc de-a lungul secolelor, cum ar fi grandiosul tavan casetat cu elemente geometrice decorative.
În centrul naosului se află busturile sfinților Bisericii Volterra: Sant ' Ugo, San Giusto, San Lino Papa, San Clemente și sfinții Actinia și Greciniana.