La Cattedrale di San Venanzio fu fondata nell’Alto Medioevo. Nel 1253  il vescovo di Camerino Guglielmo fece portare nella chiesa il fonte battesimale da Attiggio, accrescendo in tal modo l’importanza della chiesa anche sul territorio circostante.

La chiesa subì degli ampliamenti verso il ‘300 e si arricchì di forme gotiche di cui oggi sono rimasti inalterati l’abside a poligono, il chiostro e la cappella di San Lorenzo che racchiude gli affreschi di Allegretto Nuzi(1320-1372) dedicati alla Vita di San Lorenzo e l’affresco con la Madonna con Bambino e San Venanzio.

Nella Cappella della Santa Croce si possono ammirare invece gli affreschi di Giovanni di Corraduccio da Foligno (Crocefissione e Sant’Elena in Preghiera) e una Crocefissione di Allegretto Nuzi, oltre a opere del Maestro di San Verecondo (Martirio di San Giovanni Evangelista ed un San Francesco).

Al XVII secolo risale la ricostruzione dell’edificio, realizzata su progetto di Muzio Oddi,  che si ornò di preziosi stucchi di Francesco Selva.

Nel 1728 la chiesa divenne cattedrale in occasione dell’elevazione della città a sede di diocesi mentre nel 1963 assunse il titolo di basilica.

Nella cattedrale si conservano straordinari dipinti di corrente manierista e barocca come le tele di Gregorio Preti, Giuseppe Puglia, Salvatore Rosa, Giovan Francesco Guerrieri. Di particolare valore sono le storie della Passione e la Crocifissione, realizzate su tela intorno al 1620 dal celebre pittore caravaggesco Orazio Gentileschi.