En grande partie de style roman toscan du xie siècle au xiiie siècle et présente de remarquables façades de marbre blanc et de couleurs finement sculptées et marquetées. Elle est dédiée à saint Martin de Tours. Fondée au vie siècle, la cathédrale est reconstruite au xie siècle. L'édifice actuel fut consacré en 1070 et achevé au xiiie siècle par une large reconstruction. L'intérieur a été refait aux xive et xve siècles. Elle mesure 84 m de long par 27 m de large et 27,50 m de hauteur. L'édifice est de style roman pisan. La riche façade joue sur le rythme des colonnettes de trois galeries aveugles superposées, sur la sculpture (dont le Cortège des rois mages de Nicola Pisano) et sur la richesse de marqueteries de pierre. Elle est asymétrique (à cause du campanile voisin). Le campanile est en brique à la base, et en marbre dans les parties hautes. Comme il est classique dans ce type d'édifice, les fenêtres à chaque étage sont divisées en plusieurs sous-fenêtres, soit une ouverture au premier niveau, deux ouvertures au deuxième niveau, trois au troisième, etc.