Sebbene la posa della prima pietra risalga al 1290, furono necessari oltre quattro secoli affinché il Duomo di Orvieto assumesse la sua forma definitiva, impreziosita da un patrimonio artistico e decorativo inestimabile. Il tutto nel rispetto del disegno originario che risale appunto alla fine del Duecento, cioè a quando il papa Niccolò IV incaricò l'architetto Lorenzo Maitani di progettare il tempio. Per questo il colossale Duomo dedicato a Santa Maria Assunta resta una delle più grandi opere mai realizzate in età medievale. La sua facciata, terminata solo nel Seicento, è un'icona dell'arte italiana e fu concepita dal Maitani come un monumentale trittico gotico. Tre cuspidi svettano nell'ordine superiore, e altrettante sui tre giganteschi portali tardo-romanici. Sullo scenografico portale centrale si apre il raffinato rosone iscritto in un quadrato, opera di Andrea Orcagna. I quattro pilastri del registro inferiore presentano i rilievi che lo stesso Maitani realizzò con scultori pisani e senesi. I mosaici policromi su fondo dorato che adornano le cuspidi, pure compresi nel progetto originario, furono quasi completamente rifatti nel Seicento. All'interno il Duomo mostra la sua veste tardo-romanica, maestosa e solenne, caratterizzata dalle alte arcate a tutto sesto con i pilastri circolari che dividono le tre navate, ma anche dalla copertura a capriate della navata centrale. Pareti e colonne sfoggiano la tipica decorazione a fasce alternate di marmo e basalto. Tra i tanti capolavori, impossibile non menzionare la Cappella di San Brizio: una piccola parte degli affreschi si deve al Beato Angelico e a Benozzo Gozzoli, ma il ciclo pittorico più grande e importante fu realizzato da Luca Signorelli fra il 1499 e il 1504, con le rappresentazioni suggestive del Finimondo, del Giudizio Universale, dell'Inferno e del Paradiso. Un capolavoro di oreficeria gotica è il famoso Reliquiario del Corporale (alto 139cm), opera trecentesca di Ugolino di Vieri che riproduce la sagoma del Duomo. Lo si ammira nella Cappella del Corporale, assieme alla tavola della Madonna dei Raccomandati di Lippo Memmi (del 1320) e agli affreschi di diversi pittori orvietani. Al principio della navata sinistra si conserva l'affresco della Madonna col Bambino, altro intervento di Gentile da Fabriano. Nell'abside, poi, un'altissima vetrata gotica illumina uno splendido coro intagliato, il grande crocifisso ligneo della scuola del Maitani e la drammatica Pietà scolpita nel Cinquecento da Ippolito Scalza, in un unico blocco di marmo. Nel Museo dell'Opera del Duomo (allestito nel complesso dei Palazzi Papali affacciati su Piazza del Duomo) sono attualmente raccolti altri tesori d'arte sacra, in gran parte provenienti dalla Cattedrale. Fra questi le opere di Arnolfo di Cambio, Luca Signorelli, Simone Martini e Andrea Pisano.