La Catedral San Francesco, Duomo de Livorno, tiene una fachada completamente reconstruida tras el bombardeo de la Segunda Guerra Mundial, con un pórtico con arcos de medio punto, que algunos atribuyen a Inigo Jones, el padre de la arquitectura renacentista inglesa.
En la posguerra se añadieron dos pórticos más pequeños delante de los frentes del crucero, mientras que la zona del ábside, ya modificada en las primeras décadas del siglo XX con la adición de una fuente, se transformó con la construcción de una gran exedra junto al campanario allí reconstruido.
El interior tiene forma de cruz latina, en el crucero hay dos capillas laterales: a la izquierda se encuentra la del Santísimo Sacramento y, a la derecha, la de la Concepción de María. Los frescos de ambas capillas se perdieron durante la Segunda Guerra Mundial. La nave estaba originalmente cubierta por un preciado techo de madera tallada y dorada - realizado entre 1610 y 1614 - que contenía siete pinturas, salvadas de los bombardeos y reubicadas en una estructura muy simplificada que repropone la división del espacio de la obra original. Entre 1619 y 1623, Jacopo Ligozzi, Domenico Cresti (conocido como Passignano) y Jacopo Chimenti (conocido como Empoli) hicieron tres grandes pinturas que representan a San Francisco recibiendo al Niño de la Virgen, la Ascensión de la Virgen y la Apoteosis de Santa Julia.
En 2006, con motivo de los eventos relacionados con el bicentenario de la diócesis de Labronia, en la Catedral se colocó el Cristo coronado de espinas de Beato Angelico. Ese mismo año, Antonio Vinciguerra instaló en la fachada una puerta monumental que representa los episodios más significativos de la historia de la ciudad.
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