La Concattedrale di San Secondiano – il Duomo di Chiusi – sorge sulle spoglie di un’antica basilica del VI secolo, trasformata e riedificata nel XII. Sul luogo di fondazione sorgeva in precedenza un edificio tardo-romano, come testimoniato da un ricco mosaico del V secolo venuto alla luce durante una campagna di scavi.
L’interno della basilica è articolato in tre grandi navate divise da diciotto colonne, recuperate da costruzioni più antiche, in marmo e travertino con capitelli in diversi stili.
L’atmosfera all’interno della chiesa ricorda quella delle più antiche basiliche paleocristiane di Roma e fa davvero pensare alle origini della cristianità. Infatti la comunità di Chiusi rappresenta uno dei nuclei originari della cristianità in Toscana: qui si trovano le uniche catacombe della Regione (quelle di Santa Mustiola e di Santa Caterina d'Alessandria).
Le pareti della navata centrale, parte della controfacciata e l’abside sono stati dipinti a finto mosaico in stile ravennate e romano dal senese Arturo Viligiardi alla fine dell’Ottocento. Secondo un complesso programma iconografico, nella navata centrale sono raffigurati a sinistra e a destra due teorie di sante e di santi martiri sepolti nelle catacombe clusine o legati alla vicenda storica di Santa Mustiola.
Notevole anche il campanile, che isolato dalla basilica è stato costruito nel 1585 e trasformato successivamente in una torre difensiva: qui sotto, a circa 12 metri di profondità, c’è una piscina romana risalente al I secolo a.C. costituita da due ambienti con volta a botte, che anticamente fungeva da cisterna.
Il Museo della Cattedrale accanto alla chiesa conserva una serie di ventuno codici miniati provenienti dall’Abbazia di Monte Oliveto Maggiore.