Der Dom von Montepulciano ist der Heiligen Jungfrau Maria geweiht und steht im höher gelegenen Teil der Ortschaft. Um ihn zu erreichen, muss man die steile Anhöhe des Hügels erklimmen, auf dem sich der historische Ortskern erstreckt: die Mühe wird aber umgehend durch den Anblick eines der schönsten Plätze Italiens belohnt.
Die Kathedrale wurde zwischen 1586 und 1680 nach einem Entwurf von Ippolito Scalza anstelle der früheren Pfarrkirche Santa Maria errichtet und am 19. Juni 1712 geweiht. Das einzige Element, das vom Vorgängerbau erhalten blieb, ist der mächtige Glockenturm aus dem 15.Jh., dessen Spitze nie ganz fertiggestellt wurde. Ebenfalls unvollendet blieb die Fassade des Doms. Die architektonische Anlage des Innenraums im florentinischen Stil zeichnet sich durch schlichte Eleganz aus, mit verputzten Wänden, die sich mit Mauerstreifen aus Steinblöcken abwechseln.
Zu den wichtigsten Werken in der Kathedrale von Montepulciano zählen das monumentale Triptychon der Assunta von Taddeo di Bartolo aus dem Jahr 1401, das über dem Hauptalter hängt, sowie das Grabmal des Bartolomeo Aragazzi: dieses wurde zwischen 1427 und 1436 von Michelozzo geschaffen und ist heute in neun Fragmente unterteilt, von denen sieben an verschiedenen Stellen der Kirche eingemauert sind.
Ebenfalls erwähnenswert sind ein kleines Gemälde der „Madonna del Pilastro“ des 15. Jh.s von Sano di Pietro, sowie das glasierte Terrakotta-Relief aus dem Jahr 1512 von Andrea Della Robbia am „Altare dei Gigli“.
