Dedicata alla Beata Vergine Assunta, sorge poco distante dal foro, nel luogo in cui si raccoglievano i primi cristiani al tempo delle persecuzioni. Al V secolo risale la pianta della chiesa, che presenta uno schema simile a quello della Basilica Eufrasiana di Parenzo, ma più antichi sono alcuni frammenti di muro. Cinquecentesca è la facciata, mentre sul lato destro rimane un portale del 1456; il campanile, innalzato tra il 1671 e il 1707, presenta alcuni blocchi di pietra provenienti dall’anfiteatro. Anche nell’interno i numerosi rifacimenti e restauri sono testimoniati dalla varietà di stili: le finestre superiori della navata centrale sono del periodo paleocristiano, ma gotica è la fattura di quelle delle navate laterali, mentre le colonne con i capitelli che sostengono gli archi delle navate laterali appartengono al XV secolo. Sulla destra della cattedrale un cippo ricorda le vittime della strage di Vegarolla (agosto 1946), quando l’esplosione di un deposito di mine provocò la morte di una settantina di vittime innocenti, tutte italiane. A lungo l’evento fu ritenuto una tragica fatalità; da documenti recentemente emersi sembra invece che la strage sia stata organizzata per spingere la popolazione italiana a lasciare Pola, allora protettorato britannico.