Prestigiosa cattedrale innalzata tra il 313 e il 318 per volere di Costantino su edifici dei sec. I-III, e più volte restaurata: in particolare, da Domenico Fontana, che per Sisto V aggiunse la loggia delle Benedizioni, e da Francesco Borromini, che rifece le navate nel 1646-57. La facciata, coronata da 15 statue, è opera di Alessandro Galilei del 1732-35; nel portico, la porta centrale ha battenti di bronzo provenienti dalla Curia romana; l'ultimo passaggio a destra è la Porta santa. L'interno è a cinque navate con vasto transetto e conserva, in quella centrale, un soffitto ligneo del '500. L’intervento di Borromini isolò la navata centrale chiudendo con setti murari cinque intercolumni e diede movimento alle pareti mediante alte lesene scanalate che incorniciano le finestre; settecentesche sono le statue di apostoli che occupano le edicole e alle quali corrispondono altrettanti profeti, dipinti entro cornici ovali. Un tabernacolo ogivale del 1367, decorato da coevi affreschi ritoccati da Antoniazzo Romano e da Fiorenzo di Lorenzo, accoglie le reliquie delle teste dei Ss. Pietro e Paolo; l'altare papale racchiude quello cui si vuole officiassero i primi pontefici. Nella confessione è il sepolcro di Martino V (1443). Al termine della navata estrema destra, sepolcro del cardinale del Portogallo (1447). Al 1° pilastro della navata intermedia destra, un prezioso brano di affresco di Giotto. Il vasto transetto fu ristrutturato a fine '500 da Giacomo della Porta per la parte architettonica e dal Cavalier d'Arpino per quella pittorica; da qui si accede al museo della basilica, dove spicca la croce costantiniana dei sec. XIII-XIV. Il mosaico dell'abside proviene dall'antica chiesa ed è opera di Jacopo Torriti e Jacopo da Camerino (fine sec. XIII). L'attiguo chiostro, a colonnine binate incrostate di mosaici al pari del fregio, è opera dei Vassalletto (1215-32); lungo le pareti, resti architettonici e sculture dell'antica basilica, iscrizioni, lastre tombali (sepolcro di Riccardo degli Annibaldi di Arnolfo di Cambio) e materiale di scavo romano e paleocristiano.