La catedral originaria de la edad paleocristiana, Santa Maria Maggiore, fue demolida entra el siglo Xi y el siglo XII y reconstruida en pietra según las formas de Románico europeo. El amplio edificio circular con ventanas monóforas está coronado por una torre de cubierta cónica. En el exterior, una excavación cubierta de césped revela el nivel originario de la antigua entrada que fue retirada en 1571 y reemplazada por la esistente, todavía hoy, (abierta en la pared de la torre que después se derrumbó), sobre el lado occidental del edificio.
En el interior, de frente de la entrada, se encuentra el imponente sarcófago, adornado con bajorrelieves, del obispo Berardo Maggi, señor de laciudad muerto en 1308. Una rampa de escaleras desciende a la Rotonda, donde ocho pilastras de base trapezoidal sostienen los arcos de medio punto que se siguen a lo largo de la circunferencia y sostienen la cúpula hemisférica.
El presbiterio sobreelevado y profondo presenta en el estremo izquierdo la capilla de las Santas Crucis, donde se guardan preciosas reliquias protejida por una rejilla. A la derecha la capilla del Santísimo Sacramento está adornada por cuatro lienzos del Moretto y por dos pinturas del Romanino en el espacio que se encuentra antes de la verja. En el crucero, enfrente del mismo altar, se encuentra una obra notable del pintor vicentino Francesco Maffei (1656) que ripresenta el cortej del traslato de las reliquias de los Santos Obispos a la antigua catedral de San Pietro. El coro está dominado por la espléndida Asunción del Moretto y está enriquecido por las sillas de madera de Antonio da Soresina (1522); el órgano es obra de Costantino Antegnati (1536). Dos escaleras (a los lados de las escalinata que sube al presbiterio) llevan a la cripta dedicada a San Filastrio, (obispo de Brescia en el siglo IV), con columnas y capiteles de época Romana y Bizantina y de los siglos VIII y IX, ya pertenecientes a la cripta de la catedral originaria.