Det tidigaste omnämnandet av katedralen är från 748, även om det måste ha varit en äldre biskopkyrka, med tanke på att en biskop är känd i Pisa från 313 e.Kr.Nyligen arkeologisk undersökning avslöjade resterna av en stor kyrklig byggnad, tidigare än den romanska katedralen, men bara från 10 -talet, därför inte byggnaden som nämns i Longobard -dokument.

Den romanska katedralen i Piazza dei Miracoli grundades 1064. Traditionen berättar att detta strax efter Pisas seger över staden Palermo.Fram till 1100 arbetet leddes av arkitekten Buscheto, men för de sista stadierna, när sjön förlängdes och fasaden byggdes, var den nya magisterna Rainaldo.År 1118 invigdes katedralen av påven Gelasio II, troligen före avslutad.

Kyrkan är byggd i form av ett latinskt kors, med en central skiva som avslutas i en apse, fyra gångar och en transept.Ett särskilt drag i de yttre väggarna, byggda av marmor från flera orter, är mängden återanvänt material, med arkitektoniska element och inskriptioner från romartiden.De norra och södra väggarna är byggda i olika typer av sten, motsvarande arbetet under Buscheto och slutförande under Rainaldo.

Den nedre delen av fasaden är uppdelad av sex runda döda bågar som vilar på kolumner och huvudstäder.De två centrala kolumnerna som flankerar huvuddörren är snidade med bladspiraler.Rhomberna under bågarna och utrymmena ovanför dem är dekorerade med polykrominlägg.Ovanför är fasaden organiserad i fyra nivåer av kolonnader, varav många kolumner ersattes på 1500 -talet och 1800 -talet.Den snidade fristen ovanför det första galleriet, av jaktscener, kan tillskrivas verkstaden Guglielmo och Rainaldo.

Fasadens bronsdörrar kastades av olika florentinskonstnärer på 1600 -talet, men San Ranieri -dörren på baksidan, mot tornet, kastades runt 1180 av Bonanno Pisano, den enda dörren för att överleva elden1595.

Katedralen är formad Likea Latin Cross, med en central skiva som avslutas i en apse och fyra sidor och en transept av tre gångar.
Den centrala sjön är flankedby monolitiska granitpelare med 1100- och 1100 -talets huvudstäder.Ett kvinnogalleri går ovanför, med trippel mullionade öppningar som fortsätter runt transeptet.Den eliptiska kupolen, med en fresco av Jungfru i härlighet och Saintsby Orazio Riminaldi (1627-1628), sträcker sig det centrala spännvidden.Den förgyllda Cofferedceiling över skivan, transeptet och presbyteriet snidades av Domenico och Bartolomeo Atticciati mellan 1596 och 1602.

Fjorton 1500 -talets fönster tänder väggarna i Nave, dekorerade med berättelser om Gamla testamentet.
av Transept Pilaster är den fantastiska predikstolen av Giovanni Pisano (1302-1310).Det är åttkantigt i form, med nio plutei eller paneler snidade med berättelser från Kristi liv och jungfru och den sista domen, vilande på avsatser med profeter och sybilar och snidade huvudstäder, och statyer som symboliserar kyrkans dygder.Även beundransvärt är den stora mosaiken i apsen, av Kristus välsignelse med jungfru och St. John the Evangelist, Francesco och Lapos verk, med St. John's Face avslutat av Cimabue 1302. Bland medeltida verk är 1300 -talet Madonna MadonnaDi Sotto Gli Organi, tillskrivet Berlinghiero Berlinghieri från Volterra, en fresco från Madonna och barnet vid San Torpè Maestro, på triumfbågen och den kosmatiska marmorinflygplanet (mitten av 12 -talet).

Det finns många värdefulla freskor, målningar och 16: e till 1600 -talets möbler på sidalter och i presbyteriet.