De basiliek van San Domenico, ook bekend als Basilica Cateriniana, is een van de belangrijkste kerken in de stad.
De kerk werd begonnen in 1226-1265, maar werd in de 14e eeuw vergroot, wat resulteerde in het gotische uiterlijk dat het nu heeft.Aspecten van de gotische structuur werden echter vervolgens vernietigd door branden in 1443, 1456 en 1531, en verdere schade resulteerde later uit militaire bezetting (1548-1552).

Het is een groot gebouw gebouwd, zoals vele hedendaagse gebieden van de bedelmachtende bevelen, in bakstenen, met een verheven klokkentoren aan de linkerkant (dit werd in hoogte verminderd na een aardbeving in 1798).Het interieur bevindt zich op het Egyptische kruisplan met een enorm schip dat wordt bedekt met spanten en met een transept met hoge kapellen.

De kerk bevat verschillende overblijfselen van St. Catherine van Siena, wiens familiehuis in de buurt is.

Capella Delle Volte is een oude biddende plaats van Dominicaanse nonnen, verbonden met talloze aflevering van Sanctity of Catherine van Siena's leven.Het herbergt de heiligverklaring van St. Catherine door Mattia Preti, geflankeerd door twee 1602 schilderijen van Crescenzio Gambarelli.Andere werken van deze laatste zijn ook aanwezig.De hoofdmuur heeft een portret van St. Catherine.

De linkermuur van het schip heeft een Madonna met kind door Francesco di Vannuccio, omlijst door een eeuwige met heilige door Il Sodoma en door een predella met vijftien verhalen over het Nieuwe Testament door Antonio Magagna.Rutilio Manetti schilderde het exorcisme van een St. Anthony Abbot, Sebastiano Folli A St. Catherine van Alexandria en Francesco Vanni A St. Hyacinth die een standbeeld van de Madonna redde van een brand.

De altaren aan de rechterkant zijn versierd met een verschijning van de Maagd door Stefano Volpi (1630), een kerststal van de Maagd door Alessandro Casolani (1585) en een reliekschrijn van St. Catherine's Relics.
Ze worden gevolgd door de St. Catherine Chapel, met in het midden een altaar met het hoofd en de duim van de heilige.Il Sodoma zorgde voor een flauwvallen en extase van St. Catherine en de dood van Niccolò di Tuldo voor de kapel, terwijl door Francesco Vanni het exorcisme van St. Catherine is (1593-1596).Het 15e -eeuwse marmeren bestrating, met Orpheus en dieren, wordt toegeschreven aan Francesco di Giorgio.
De rechtermuur heeft een fresco van Pietro Lorenzetti en de aanbidding van de herders door Francesco di Giorgio, voltooid door een lunette door Matteo di Giovanni en een predella van Bernardino Fungai.

aan de rechter transept is altaar gewijd aan gezegende Ambrogio Sansedoni, ook afgebeeld in een canvas door Francesco Rustici (1611-612).
Opmerkelijk onder de kapellen zijn de tweede, recht op de martelaren van de Duitse natie, en de derde, die een Madonna met kind en de Saint Jerome en Johannes de Baptist van Matteo di Giovanni omvat.
De vierde kapel heeft een barokke canvas van Raffaello Vanni (1649) en een St. Anthony de abt uit 1426. De majesteit van Guido da Siena (gedateerd tot 1221, maar waarschijnlijk van 1265-1270 advertentie met toevoegingen door een duccio) ligt in het midden van de vijfde kapel, waar ook werken van Matteo di Giovanni, Benvenuto di Giovanni en twee fresco's door Giuseppe Nicola Nasini.Het linker transept eindigt met het altaar van St. Dominic.

Het altaar heeft een ciborium met twee engelen van Benedetto da Maiano (1475-1480), terwijl in de apsis een dood is van St. Peter Martyr door Arcangelo Salimbeni (1579) en St. Thomas en de paus doorGalgano Perpignani.
De crypte, in gotische stijl, kan ook worden bezocht.Het herbergt een kruisbeeld van Sano di Pietro en een kruisiging ondertekend door Ventura Salimbeni (1600).