Prva cerkev, zgrajena na tem mestu, sega v VIII. stoletje, po želji patriarha Callista. Leta 1348 je močan potres povzročil hude poškodbe, čeprav je informacij o tem dogodku malo. Drug potres, 8. avgusta 1364, je povzročil dodatne poškodbe. Sredi XV. stoletja je bila stavba zaupana Bartolomeu delle Cisterne za obnovo v beneškem gotskem slogu. Dela so trajala dolgo; po smrti arhitekta leta 1480 je gradnja ostala nedokončana in leta 1502 je steber padel, kar je povzročilo zrušitev večjega dela cerkve. Kmalu zatem je bil Pietro Lombardo zadolžen za njeno obnovo, pri čemer je ustvaril sedanjo katedralo v slogu, ki združuje gotske, beneške in renesančne elemente. Ob koncu XVIII. stoletja sta arhitekta Giorgio Massari in Bernardino Maccaruzzi izvedla veliko notranjo prenovo.

Junija 1909 je papež Pij X. dvignil katedralo v rang manjše bazilike.

Notranjost je razdeljena na tri ladje: osrednja z banjastim obokom in dve stranski s križnim obokom. Nad glavnim portalom, na notranji steni fasade, se nahaja "Monumento equestre di Marcantonio di Manzano", cividalski vojskovodja, ki je junaško umrl leta 1617 med obleganjem Gradisca. Skulptura, izdelana iz lakiranega lesa, je bila naročena leta 1621 in jo je ustvaril Girolamo Paleario. Nad vrati so štiri plošče, ki spominjajo na pomembne trenutke v zgodovini katedrale in dobrotnike, ki so jo podprli.

Katedrala hrani umetniška in zgodovinska dela velike vrednosti, med katerimi so:

•Leseni križ iz 13. stoletja, v levi ladji.

•"Altare del Santissimo Sacramento", izdelan leta 1580 od Ercole in Orazio Liberale.

•"Pala di Pellegrino II", eno izmed srednjeveških mojstrovin italijanskega zlatarstva, sestavljeno iz 123 plošč iz pozlačenega srebra, ki prikazuje Madono z Detetom med nadangeli Mihaelom in Gabrielom ter svetniki, s patriarhom Pellegrinom II, prikazanim na izpostavljen način. Slog spominja na bizantinske module z romanskimi vplivi.

•"Vesperbild" nemške šole iz 15. stoletja.

•"Madonna in trono con santi" od Matteo Ponzone (1617).

•Prizor "Lapidazione di Santo Stefano" in "Ultima Cena", oba od Jacopo Palma il Giovane (1606).

•"Annunciazione" od Pomponio Amalteo (1546).

•Freske v zakristiji od Giuseppe Diziani in Giuseppe Mattioni.

•"Via Crucis" iz terakote od Max Piccini (1964).

Vsako leto, 6. januarja, poteka tradicionalna "Messa dello Spadone", edinstven obred, ki sega v leto 1366.

V desni apsidi se nahaja oltar, posvečen San Donato. Na levi steni pa je velika "Annunciazione" od Pomponio Amalteo.