La cathédrale Santa Maria Assunta de Sienne, dédiée à l'Assomption de la Vierge, fut édifiée en l'un des points les plus élevés de la ville, à l'emplacement du temple de Minerve
et d'une église chrétienne probablement antérieure au IXè siècle.
Le Duomo est essentiellement de style gothique, comme l'atteste sa façade...

... mais le campanile, datant de 1313, avec ses bandes de marbre alternées provenant
des carrières voisines, est caractéristique
de l'architecture romane toscane.

L'intérieur du Duomo est, à l'inverse de celui de Florence, richement décoré. En entrant, on remarque en premier les innombrables têtes sculptées ornant la partie supérieure des murs et représentant cent soixante-douze papes.
Attirant moins le regard, le pavement de la cathédrale est néanmoins éblouissant.
Il comporte une série de cinquante-six panneaux de mosaïques en marbre, datant de 1369 à 1547. Les motifs sont bibliques, profanes ou allégoriques, comme cette louve allaitant Romulus et Remus.

Un des chefs d'oeuvre du Duomo est la Libreria Piccolomini, décorée d'un cycle de fresques du Pinturicchio (vers 1454-1513), un artiste originaire d'Ombrie. Fondée en 1495 par le cardinal Francesco Piccolomini qui devint le pape Pie III pour seulement dix jours, elle abritait la bibliothèque de son oncle, Enea Silvio Piccolomini ou Pie II.

Ornée de fresques éclatantes représentant dix épisodes de la vie de Pie II, cette bibliothèque a certainement vu travailler Raphaël en ses murs puisqu'on pense qu'il a aidé il Pinturicchio au début du travail. De plus, le maître a vécu et travaillé plusieurs années tout près d'ici, en Ombrie, où il fut l'élève du Pérugin.
Au centre de la salle se trouve la célèbre statue des Trois Grâces, une copie romaine d'un original grec qui inspira des artistes comme Raphaël et, plus tard, le sculpteur néo-classique Antonio Canova (1757-1822).

De nombreux siennois participèrent à la construction de leur cathédrale, de 1136 à 1383. Elle fut consacrée en 1179 par le pape Alexandre III, natif de Sienne, avant la fin des travaux en 1215. La coupole fut ajoutée entre 1259 et 1264 et la partie inférieure de la façade fut réalisée avant 1296 par le grand sculpteur toscan Giovanni Pisano.