La catedral fue diseñada sobre la base de una estructura más antigua, y terminada entre 1215 y 1263 por Giovanni Pisano. Pertenece, por tanto, a la fase plena del estilo Gótico. La fachada principal es una de las obras maestras del gótico italiano. Se trata de una fachada-pantalla, en la que el diseño geométrico (gabletes triangulares inscritos en cuadrados, circunferencias perfectas de óculos y arquivoltas) aparece enmascarado por una fastuosa decoración en la que intervienen elementos arquitectónicos (pináculos y cresterías de complicado diseño), escultóricos y el toque de color que aportan los mosaicos, de excelente factura. Es de destacar el uso de figuras geométricas simples como base del diseño arquitectónico, frente a la preferente verticalidad de las catedrales del gótico francés.