Die „Cattedrale dei Santi Donato e Pietro“, der Dom von Arezzo, ist das wichtigste Gotteshaus der Stadt und wurde auf einer alten frühchristlichen Kirche errichtet.
Ausschlaggebend für die Entstehung des Doms war der Besuch von Papst Gregor X. im Dezember 1275 nach seiner Rückkehr vom Konzil von Lyon. Der schwer kranke Papst starb nämlich am 10. Januar in Arezzo und hinterließ die Summe von dreißig Goldgulden für den Bau der neuen Kathedrale. Die Arbeiten wurden 1278 von Bischof Guglielmino degli Ubertini begonnen und erst 1511 abgeschlossen.
Die Außenfassade, die jahrhundertelang unverziert geblieben war, wurde zwischen 1900 und 1914 so gestaltet, wie wir sie heute sehen. Der dreischiffige Innenraum mit fünf durch gebündelte Säulen gekennzeichneten Joche weist eine polygonale Apsis auf. Die sieben Glasfenster des Marcillat-Zyklus, die in zwei Phasen zwischen 1516-1517 und 1522-1524 entstanden sind, sind wahre Meisterwerke. Marcillat wird auch die Ausführung der biblischen Geschichten zugeschrieben, mit denen die Gewölbe der ersten drei Schiffe des Kirchenschiffs und des ersten linken Seitenschiffs bemalt sind, sowie die Gestaltung der Treppe, die zur Basilika führt.
Im Inneren des prächtigen Doms befinden sich zahlreiche Werke großer Künstler, die mit der Stadt Arezzo verbunden waren.
Dazu gehört das Fresko der Maria Magdalena von Piero della Francesca, das um 1460 im linken Seitenschiff entstand.
Der monumentale Hochaltarkomplex wird seit 1362 in den Stadtunterlagen erwähnt. Der hölzerne Chor wurde im Jahr 1554 von Giorgio Vasari entworfen. Der berühmte Architekt aus Arezzo war auch für den Entwurf des Orgelsockels im linken Seitenschiff verantwortlich. Heute umrahmt er die Madonna mit Kind, eine wertvolle Holzskulptur aus der Mitte des 13. Jahrhunderts.
Um 1810 wurde der ursprüngliche Grundriss der Kathedrale erheblich verändert, um einen "inneren Rundgang" zu schaffen, der die Kontinuität der Geschichte der aretinischen Kirche zum Ausdruck bringt und in der Cappella della Madonna del Conforto gipfelt, deren heiliges Bild der Überlieferung zufolge mit einem Wunder aus dem 18. Jahrhundert verbunden ist. Im Inneren der Kapelle wurden die großen Altarbilder von Andrea Della Robbia aufgestellt, die anderen Kirchen der Stadt entnommen worden waren.
Der Dom ist ein sehr wichtiger Ort für die Einwohner der Stadt. Während der Giostra del Saracino (Turnier der Sarazenen) zieht das Stadtviertel, das den Wettbewerb gewonnen hat, mit der goldenen Lanze durch die Straßen der Stadt, bis es als letzte Station den großen Dom erreicht: Hier stimmen die Bewohner des Stadtviertels ein Dankeslied an die Madonna del Conforto oder San Donato an, bevor sie zum Sitz ihres Viertels zurückkehren.