Katedrála zasvätená Santa Maria Assunta bola postavená okolo roku 1120 na už existujúcom kostole zasvätenom Santa Marii zničenom násilným zemetrasením. Fasáda v románskom slohu Pisan sa datuje do tretieho storočia, kedy bol kostol zväčšený a ozdobený pravdepodobne aj Nicolou Pisano, ktorá pracovala na neďalekej Krstiteľnici.
Interiér má latinský kríž s tromi loďami rozdelenými 22 žulovými stĺpmi a stenami natretými čiernobielymi pásmi. V ľavej lodi je Pergamon, prestavaný pomocou prvkov pochádzajúcich z II
Katedrála má neskorý renesančný vzhľad vďaka nepretržitým renováciám, ktoré prebiehali v priebehu storočí, ako napríklad grandiózny kazetový strop s ozdobnými geometrickými prvkami.
V strede lode sú busty svätých kostola Volterra: Sant ' Ugo, San Giusto, San Lino Papa, San Clemente a svätí Actinia a Greciniana.