Es handelt sich im Grunde genommen um einen romantischen Bau, der mit weißem Marmor aus Carrara verkleidet ist. Die originale Pläne sind nicht vollkommen ausgeführt worden, denn die „Mode“ der Architektur änderte sich und natürlich auch die Architekten, die diese vertraten.
So gab es mehrere Bauphasen. Von 1153 an bis zum Ende des 13.Jahrhunderts. Beendet wurde die Bauphase unter der Führung von dem Architekten Diotisalvi.
Die Ausschmückung, die Marmorfiguren der Heiligen, Propheten, Büsten und auch die Kanzel sind den bedeutendsten Meistern gotischer Bildhauerkunst Nicola e Giovanni Pisano zugeschrieben. Heute sind jedoch alle dieser äußeren Figuren Kopien, denn die Originale befinden sich im Museum.
Ihre bekannte, pyramidenförmige Kuppel besteht aus rotem Ziegel und weißem Blei. Die Taufkapelle ist Johannes dem Täufer gewidmet und unter anderem wurde in ihrem Taufbecken 1564 Galileo Galilei getauft.