È il più insigne monumento della città, uno dei capolavori dell'architettura romanica. Fu iniziato nel 1099 sotto la direzione del lombardo Lanfranco coadiuvato dallo scultore Wiligelmo e completato nel sec. XIV da maestri campionesi. Ha una nobile facciata tripartita, con tre ornati portali (quello mediano, detto Portale maggiore, preceduto da protiro su leoni stilofori), un loggiato a trifore e un rosone gotico (sec. XIII); notevoli i quattro bassorilievi (storie della Genesi) di Wiligelmo (sec. XII), tra i primi esempi di scultura romanica. Lungo il fianco destro, ad arcate e loggette, si aprono la porta dei Principi, romanica, ornata di rilievi, e la ricchissima porta Regia, portale pure romanico con protiro (c. 1175); nell'ultima arcata, bassorilievi di Agostino di Duccio (Vita di S. Geminiano; 1442). Un altro bel portale, detto porta della Pescheria, decorato di sculture, si apre sul fianco sinistro, opera di un seguace di Wiligelmo influenzato dalla scultura borgognona (1120-30). Accanto alle tre belle absidi si leva la torre campanaria, detta la Ghirlandina (m 86), dallo slanciato coronamento gotico (1319), divenuta il simbolo della città. L'interno, austero e suggestivo, ha una robusta struttura in mattoni, a tre navate su pilastri e colonne alternati coperte da volte a crociera del sec. XV, con finti matronei e presbiterio sopraelevato. Al termine della navata mediana, bel pontile* su esili colonne, con un magnifico parapetto ornato di rilievi (scene della Passione) di Anselmo da Campione (1180 c.); al di sopra pende un Crocifisso ligneo trecentesco; a sinistra del pontile un ambone con rilievi del sec. XIII, di maestri campionesi. A metà della navata, a sinistra, pulpito di Arrigo da Campione (1322). Vasta cripta a tre navate su 60 colonnine (capitelli della fine del sec. XI) con la tomba di S. Geminiano in grezza pietra e con a destra il gruppo, detto della Madonna della Pappa, di cinque statue policrome in terracotta, di Guido Mazzoni (1480 c.). Nel presbiterio un leggiadro recinto di colonnine limita l'altare maggiore, del sec. XIII; bel coro a tarsia di Cristoforo e Lorenzo da Lendinara (1465). Nell'abside sinistra, Madonna col Bambino, bassorilievo di scuola toscana del '400, e statua marmorea di S. Geminiano, attribuita ad Agostino di Duccio; polittico di Serafino de' Serafini (1385) e, sotto l'organo, quattro tavole a tarsia con gli Evangelisti di Cristoforo da Lendinara (1477). In sagrestia, affreschi sul soffitto di Francesco Bianchi Ferrari (1507). Nella navata sinistra: al principio, ancona in terracotta di Michele da Firenze (c. 1440); più avanti, S. Sebastiano fra santi di Dosso Dossi (1522).