La Basílica de San Domingo es fácil de localizar en las vistas panorámicas de Siena, gracias a su posición, erigida en una colina entre la Plaza San Domingo y la Via della Sapienza, y a sus enormes dimensiones.
Construida entre los años 1226 y 1265 y ampliada en el Siglo XIV, ha sufrido muchas vicisitudes a lo largo de los siglos (incendios, ocupaciones militares, terremotos), intervenciones y cambios, como los añadidos barrocos de los Siglos XVII y XVIII, posteriormente eliminados para recuperar la antigua forma gótica.
Es una de las iglesias más importantes de la ciudad, también conocida como Basílica Cateriniana por su relación con la vía Santa Catalina de Siena; alberga la reliquia de la cabeza de la santaen una capilla con frescos.
La basílica es de estilo gótico cisterciense y se caracteriza por una original relación entre el exterior y el interior: el lado izquierdo del edificio da a la plaza, mientras que el lado derecho está cubierto por las dependencias de un convento; la fachada es lisa y sin decoraciones, excepto el rosetón, y está parcialmente cubierta por la Capilla de las Bóvedas, cuya presencia ha limitado el espacio disponible para la fachada propiamente dicha. Por lo tanto, el acceso a la iglesia es inusual desde el lado izquierdo.
En el interior hay una sola nave con cerchas expuestas y una serie de capillas. Entre las numerosas obras que se conservan en el interior hay varias pinturas, un Crucifijo de madera del Siglo XIV, una Piedad de madera y una Natividad de la Virgen, considerada la obra maestra de Casolani (1584).
En la mencionada Capilla de las Bóvedas, accesible desde la contrafachada y elevada sobre el suelo de la basílica, se encuentra un fresco de Andrea Vanni que representa a Santa Catalina y a una devota, considerado como un verdadero retrato, ya que fue pintado en una época en la cual la Santa aún vivía.
Los otros lienzos de la basílica datan del Siglo XVII y describen acontecimientos o milagros post mortem.
El campanario data del 1340, pero su altura actual es la que se rebajó tras el terremoto del 1798, durante el cual se añadió el coronamiento almenado.
El complejo también incluye una cripta del Siglo XIV, a la que se accede por una escalera al final de la nave derecha o desde el lado izquierdo de la iglesia. A la derecha de la fachada se encuentra la entrada al claustro que data del 1425.