Katedra, skirta Marijos Ėmimui į dangų, buvo perstatyta apie 1120 m. ant anksčiau stovėjusios bažnyčios, skirtos Marijai. Išraiškingą fasadą horizontaliai skaido pynių ir gėlių karnizas, o vertikaliai jį į tris skyrius dalija tvirti lombardinio stiliaus keturkampiai piliastrai.
Marmurinio portalo su geometriškai inkrustuotu lunetu, suformuotu iš romėnų laikų lakštinės medžiagos, įterpimas è datuotinas XIII a., kai visą pastatą, pasak Vasario, išplėtė ir papuošė Nicola Pisano.
.Interjeras, savo struktūra ir išplanavimu išlaikęs romėnišką lotyniškojo kryžiaus formą su trimis navomis, dėl amžiams bėgant vykusių nuolatinių remontų įgauna vėlyvojo renesanso išvaizdą, ypač navų linijoje. Kasetines lubas, maloniai dekoruotas kryžiais, rombais, aštuonkampiais, gėlėmis, šventųjų figūromis ir įvairių spalvų bei aukso spalvomis, suprojektavo ir įrengė Francesco Capriani, išdrožė Jacopo Pavolini da Castelfiorentino, o auksu padengė Fulvo della Tuccia. Navos centre yra Šventoji Dvasia (Rojus). Aplink ją - Volterros bažnyčios šventųjų biustai: šventųjų Hugo ir Justo, popiežiaus Lino, šventojo Klemenso, šventųjų Atinijos ir Grecinianos. Atinija ir Greciniana.
Transepto centre yra į dangų paimta Mergelė Marija su šventuoju Viktoru ir šventuoju Oktavianu iš abiejų pusių.
.