La prima cattedrale di Perugia fu realizzata tra il 930 ed il 1060 lungo il transetto dell'attuale cattedrale di San Lorenzo costruita tra il 1345 e il 1490 su progetto di Fra Bevignate.
Consacrato nel 1587, l’edificio religioso ha la fiancata laterale rivolta verso piazza Grande e sul Palazzo dei Priori, ed è caratterizzato dalla Loggia di Braccio realizzata per volere di Braccio da Montone nel 1423, al di sotto della quale ci sono i resti di un muro romano, nonché quel che resta delle fondamenta del vecchio campanile.
Lungo il fianco laterale sono da ammirare anche la statua bronzea di papa Giulio III opera di Vincenzo Danti, un portale di Galeazzo Alessi, un pulpito decorato da mosaici cosmateschi, ed un Crocifisso ligneo realizzato nel 1540 da Polidoro Ciburri.
La facciata principale accoglie un portale in stile barocco del 1729.
La chiesa è internamente divisa in tre navate, delle quali quella centrale è larga due volte e mezza rispetto alle laterali.
Al di sopra del portale è collocata una tela di Giovanni Antonio Scaramuccia che raffigura la Vergine fra i patroni della città e i santi Agostino, Domenico e Francesco, mentre lateralmente è collocato un sarcofago risalente al 1451 attribuito ad Urbano da Cortona.
Lungo la navata sinistra si apre la cappella di San Giuseppe dove è custodita la reliquia del Sacro Anello nuziale della Vergine Maria, una pietra verde di calcedonio od onice.
Seguono i resti dell'Altare della Pietà, realizzato nel 1473 da Agostino di Duccio, e l'abside caratterizzato da uno splendido coro ligneo intarsiato.
Lungo la navata destra, mentre, si apre la Cappella del Sacramento di Galeazzo Alessi, dove sono ospitati una pala d'altare raffigurante la Pentecoste di Cesare Nebbia, il monumento funebre di papa Martino IV, e le reliquie di Innocenzo III e Urbano IV.
Segue la Cappella del Battistero decorata da una vista prospettica rinascimentale in marmo, e la Cappella di San Bernardino il cui altare ospita l’opera intitolata la Deposizione dalla croce di Federico Barocci.