Pierwsza katedra została tu zbudowana po Edykcie Mediolańskim cesarza Konstatntyna z 313 r. Na jej miejscu została zbudowana następna, którą w 1075 r. konsekrował biskup Ulderyk. 3 stycznia 1117 r. zniszczyło ją trzęsienie ziemi. Gmach został odbudowany w stylu romańskim, co widać na freskach w Baptysterium. W 1547 r. rozpoczęto budowę nowej katedry. W 1551 r. w konkursie ogłoszonym przez biskupa Padwy wybrano projekt Michała Anioła, ale kierownikami robót zostali Jacopo Sansovino, Andrea da Valle i Agostino Righetti. Dwaj ostatni wnieśli wiele modyfikacji do oryginalnego projektu. Roboty przeciągnęły się do 1754 r. i zostały dokończone przez architekta weneckiego Girolamo Forigimelikę. Jednak zaprojektowana przez niego fasada z trzema portalami i dwiema rozetami pozostała niedokończona i następnie mocno uszkodzona, tak jak wielka kopuła, w czasie bombardowań w latach 1917-1918. 25 sierpnia 1754 r. katedra została konsekrowana przez kard. Carlo Rezzonico i poświęcona Matce Bożej Wniebowziętej.