La Cattedrale di Santa Maria Assunta, il Duomo di Volterra, fu ricostruita intorno al 1120 dopo un violento terremoto su una chiesa preesistente, dedicata a Santa Maria, e poi fu ampliata nella seconda metà del Duecento.
La basilica mostra nel transetto una decorazione di gusto classico, che include rombi digradanti che accoglievano bacini ceramici. Gli stessi rombi sono presenti anche nella facciata a salienti, ripartita in tre comparti da lesene quadrangolari di tipo lombardo. Il portale marmoreo è costituito da materiale di reimpiego proveniente dal teatro romano di Vallebuona.
Il Duomo si affaccia su Piazza San Giovanni nel centro storico di Volterra ed oltre alla bellezza esterna, anche l'interno è uno scrigno di tesori.
Pur conservando nella struttura e nell’impianto la forma basilicale a croce latina, l'interno mostra un aspetto tardo-rinascimentale. Lo spazio è diviso da ventidue colonne rivestite di stucco simulante granito rosa, mentre i capitelli in stucco bianco sono stati realizzati nel Cinquecento da Leonardo Ricciarelli. La navata mediana e il transetto sono coperti da un grandioso soffitto a cassettoni, meraviglioso insieme di elementi geometrici, decorativi, floreali, di figure di santi, di due grandi ovali dell’Assunta e dello Spirito Santo, progettato da Francesco Capriani, intagliato da Jacopo Paolini, e messo a oro da Fulvio Tucci fra il 1580 e il 1584.
L’altare maggiore ospita l’elegante ciborio di Mino da Fiesole (1471). Al centro della volta è raffigurato l’Eterno Padre, frammento di un ciclo pittorico eseguito da Niccolò Circignani con Storie della vita della Vergine. A destra dell'altare la prima cappella conserva le reliquie di Sant’Ottaviano, racchiuse in un sarcofago eseguito da Raffaello di Andrea Cioli da Settignano. Nella cappella accanto è custodito il gruppo ligneo della Deposizione (1228), capolavoro della scultura lignea romanica.
Come ultima, citiamo la cappella costruita lungo i fianchi della cattedrale, nella quale troneggia la tela di Jacopo Chimenti detto l’Empoli raffigurante San Carlo in preghiera davanti alla Vergine. Del complesso della cattedrale fa parte anche la cappella dell’Addolorata, dove sono custoditi due gruppi statuari in terracotta dipinta, attribuiti ad Andrea della Robbia: il Presepio, con l’affresco della "Cavalcata dei Magi" di Benozzo Gozzoli, e l’"Adorazione dei Magi".
