La Cattedrale di Sant' Emidio è un edificio composito di tipo basilicale, risultato di molti adattamenti e sovrapposizioni avuti tra l’VIII e il XVI. La prima costruzione risalirebbe addirittura al IV o V secolo, secondo alcuni sul luogo dell’antico foro mentre secondo altri su un preesistente edificio di epoca romana forse dedicato ad Ercole o alle Muse. Alcuni ritrovamenti archeologici rinvenuti tra il 1882 e il 1883 dimostrerebbero che la cattedrale fu edificata utilizzando i resti dell’antica basilica civile del foro romano, ancora visibili nelle parti più antiche della costruzione come il transetto, la parte delle absidi e la cupola risalenti alla fine dell’VIII o all’inizio del IX secolo.
La facciata, realizzata tra il 1529 e il 1539 su disegno di Cola dell’Amatrice, presenta un solo ordine architettonico e al centro un portale d’ingresso alla cattedrale con ai lati le colonne dimezzate verticalmente con basi, capitelli e cornici. Agli estremi della facciata s'innalzano le due torri romaniche di travertino mentre su un fianco laterale si apre la rinascimentale Porta della Musa, così chiamata per un'epigrafe murata sulla parete (un distico di fattura umanistica).
L’interno, ricco di straordinarie opere d’arte, si presenta come un’ampia aula di sapore romanico- gotico a croce latina, divisa in tre navate e con sottostante cripta dove sono custodite le reliquie di S. Emidio. Nella Cappella del Sacramento, sopra l’altare arricchito da un prezioso tabernacolo cinquecentesco in legno dorato e dipinto di attribuzione incerta, troviamo lo splendido Polittico di Carlo Crivelli.  
Sfuggito alle spoliazioni napoleoniche e alle vendite ottocentesche che hanno gravemente depauperato il patrimonio pittorico marchigiano nel corso dei secc. XVIII e XIX, l’imponente opera è l’unica realizzata dal maestro veneto ad essersi conservata integra in tutte le sue parti, compresa la complessa cornice. Nelle figure della Vergine, dei Santi e degli apostoli che occupano i pannelli della predella si dispiega tutta la capacità tecnica e la raffinata qualità artistica di Crivelli che con maestria descrive i tratti regali della Vergine, seduta su un trono impreziosito da marmi preziosi e dal caratteristico festone di frutta che assume complesse valenze simboliche, o indugia a rendere con esasperato virtuosismo il disegno del piviale e del pastorale di Sant’Emidio, patrono della città e contitolare della Cattedrale.