Situada en el lado norte de la Plaza del Pueblo, la Catedral de Todi representa el corazón de la ciudad. Con el campanario a la derecha de la fachada, el edificio domina sobre los tejados de la ciudad y constituye, junto con los tres edificios civiles, el perfil perfecto de una de las composiciones urbano-arquitectónicas más bellas y estilísticamente coherentes de Italia.
El moderno edificio se levanta sobre los restos del antiguo templo romano, el Capitolium, que separaba el foro de los barrios urbanos situados detrás de él. Detrás de la Catedral de Todi, de hecho, se han encontrado restos de una antigua villa romana con suelos de mosaico y algunas calles de la antigua muralla de la ciudad. El nombre del barrio, también conocido como «Nidola» o «Nido del Águila«, sigue teniendo el eco del legendario rapaz fundador de la ciudad que construyó su propio nido en esos territorios.
El edificio fue construido a partir del siglo XII y ha sido modificado y ampliado varias veces hasta el siglo XVII. De la planta original, obra de los Maestros Comacini, hoy sólo queda el ábside. La monumental escalera construida en 1740 por el obispo Giuseppe Pianetti se compone de veintinueve escalones de travertino. Sobre ella destaca la llamativa fachada, esencial, con cierre superior horizontal de estilo lombardo.
Los tres portales de entrada corresponden a las tres naves interiores. En la puerta central se distingue la rica decoración en madera de roble, que recuerda a la Catedral de Orvieto, creada por los maestros Bencivenga de Mercatello (los cuatro paneles superiores) y Carlo Lorenti (los seis paneles inferiores).
En la parte superior de la fachada, como coronación de la monumental entrada, se encuentra el hermoso rosetón central, iniciado en tiempos del obispo Basilio Moscardi (1515) y terminado bajo la dirección de su sucesor (1523).
La planta del edificio tiene forma de cruz latina y el espacio interior está dividido en tres naves separadas por diez espléndidas columnas corintias con hojas de acanto que sostienen el techo con entramados de madera.
Inmediatamente detrás del espectador, alrededor de la pared que rodea el rosetón central, se encuentra el bello fresco del «Juicio Final» realizado por Ferraú de Faenza en 1596 a partir de maquetas de Miguel Ángel.
Finalmente, en el interior del edificio se albergan otras obras de arte de distinta naturaleza y dignas de mención: dos pinturas atribuidas a Lo Spagna que representan a la Trinidad y a los Santos Pedro y Pablo, el bello Crucifijo del siglo XIII suspendido sobre el altar y un cuadro de Giannicola de Paolo con la Virgen con el Niño y los Santos.
Desde la nave izquierda se desciende a la cripta de la Catedral, donde hay tres esculturas de piedra que forman parte de la fachada, que fueron realizadas por los escultores Giovanni Pisano y Rubeus.