La Chiesa di S. Domenico, di fondazione romanica, presenta un'alta facciata adorna di un portale rinascimentale, forse su un disegno del Bramante ed al fianco di un portale gotico murato. Rimane sconosciuta la data di costruzione della chiesa anche se in un documento del 1337 si fa accenno alla chiesa di San Giovanni Battista (l'odierna San Domenico) che si stava edificando. La realizzazione dell'abside che risale al 1655, anno in cui venne benedetta la prima pietra, è dovuta all'intervento di fra Michelangelo Nanni, il quale reperì vari contributi in Roma. Dopo l'Unità d'Italia il convento e la chiesa, con tutti i beni annessi, vennero confiscati e i frati espulsi. Nella costruzione del tempio i frati celestini devono aver preso come modello la vicina e più antica chiesa di San Francesco. Anche qui, dunque, i fianchi sono corsi da lesene e monofore dal fastigio trilobato. L'abside, essendo di molto posteriore, si differenzia rispetto al resto della chiesa anche per quanto attiene il cornicione fittile. L'interno della chiesa si presenta con una vasta aula a navata unica con copertura a doppia falda e capriate a vista. Nel primo altare sin. è il Miracolo di Soriano di scuola napoletana della prima metà del Seicento. La predella dell'altare costituita da uno sportello ligneo dipinto con un paesaggio, cela la copia dipinta della Sacra Sindone, posta entro una cornice retta da putti a bassorilievo. All'interno conserva sue bellissimi affreschi di Giovanni Santi, "Cristo nel sarcofago tra due santi", sul sepolcro di Clara Tiranni e la "Madonna col Bambino e Santi", inoltre le tele di fra Carnevale, di G. Lapis e di F. Barocci. Nel pavimento compare una piccola pietra tombale con le spoglie di padre Michele Arcangelo Nanni da Cagli, morto in concetto di santità nel XVII secolo.