Katedrála zasvěcená Santa Maria Assunta byla postavena kolem roku 1120 na již existujícím kostele zasvěceném Santa Marii zničeném násilným zemětřesením. Fasáda v Pisanském románském stylu pochází ze třetího století, kdy byl kostel rozšířen a zdoben s největší pravděpodobností také Nicolou Pisano, která pracovala na nedalekém křtitelnici.
Interiér má latinský kříž se třemi loděmi rozdělenými 22 žulovými sloupy a stěnami malovanými v černobílých pásmech. V levé lodi se nachází Pergamon, přestavěný pomocí prvků pocházejících z říše.
Katedrála má pozdně renesanční vzhled díky neustálým rekonstrukcím, ke kterým došlo v průběhu staletí, jako je grandiózní kazetový strop s dekorativními geometrickými prvky.
Ve středu lodi jsou busty svatých kostela Volterra: Sant ' Ugo, San Giusto, San Lino Papa, San Clemente a svatí Actinia a Greciniana.
