E' il principale luogo di culto della città di Mantova. La cattedrale è situata sul lato nord della centralissima piazza Sordello, non lontano dal Palazzo Ducale e dalla basilica di Sant'Andrea. Di origine paleocristiana, ma ricostruita in età medievalela chiesa, inizialmente in stile romanico , venne ampliata agli inizi del XV secolo durante il capitanato di Francesco I Gonzaga. l duomo venne edificato dal 1395 al 1401 su commissione di Francesco IV Gonzaga e sorge sulla chiesa romanica di San Pietro di cui si conservano solo alcune strutture murarie e il campanile. La facciata della cattedrale è a salienti, con la parte centrale, in cui si aprono i tre portali, scandita da quattro paraste corinzie e sormontata da un frontone triangolare.

Sul timpano sono collocate le statue raffiguranti San Celestino, San Pietro, San Paolo e Sant'Anselmo, mentre sui corpi laterali, sempre da sinistra a destra, quelle di Santa Speciosa, San Luigi Gonzaga, San Giovanni Bono e la Beata Osanna Andreasi.

Lungo il fianco destro, si possono ancora vedere le cuspidi e le guglie di coronamento quattrocentesche; il campanile romanico ospita un concerto di sette campane, di cui le 6 grandi accordate secondo la scala di Si♭2 maggiore e la piccola è un'ottava sopra la campana grossa. La più grande è ottima opera dell'insuperato maestro settecentesco Giuseppe Ruffini. Le restanti furono fuse dalla ditta Cavadini di Verona nella prima metà del XIX secolo. L'interno della cattedrale è a croce latina, con aula divisa in cinque navate da quattro file di colonne corinzie scanalate.

Le due navate laterali esterne e la navata centrale sono coperte con un soffitto piano a cassettoni, le due navate laterali interne sono coperte con volte a botte. Lungo ciascuna delle due navate laterali esterne si apre una fila di cappelle laterali, i cui altari sono ornati da pale dei più importanti artisti del manierismo mantovano (le tele di Paolo Veronese e Giulio Campi, le più importanti del ciclo, non sono oggi più a Mantova). In realtà le cappelle non erano presenti nel progetto originario di Giulio Romano, in quanto ivi disegnò altre due navate. Con una cancellata furono separate le due navate esterne creando delle psudo cappelle senza comunque interrompere lo spazio corrente tipico di una navata. Sulla crociera, si eleva la cupola, con tamburo ottagonale e priva di lanterna, dipinta internamente con il Paradiso. L'altare maggiore è in marmi policromi ed è sormontato da un Crocifisso ligneo scolpito.

Il braccio sinistro del transetto termina nella cappella del Santissimo Sacramento, che venne realizzata nel XVII secolo è decorata alla fine del XVII legata al culto della reliquia del sangue di Cristo. Sempre sul lato sinistro è presente il santuario della Vergine Incoronata forse disegnato da Luca Fancelli attorno al 1480 e alla Sacrestia quattrocentesca la cui volta è decorata con medaglioni di scuola del Mantegna.