La catedral de San Gervasio y San Protasio se encuentra en la plaza principal del pueblo de Città della Pieve y es un importante monumento que contiene muchas obras de arte.
Cuenta la historia que los hermanos gemelos Gervasio y Protasio, dos mártires que vivieron en Milán entre los siglos III y IV, eran hijos de S. Vital y S. Valeria. Tras el cruel asesinato de sus padres, los gemelos vendieron todas las propiedades de la familia y entregaron todo lo recaudado a los más necesitados. Decidieron pasar los próximos diez años bajo la guía de la oración y la meditación. Pero tuvieron un epílogo desafortunado; fueron denunciados por su cristianismo, torturados y finalmente asesinados cruelmente. Sus cuerpos fueron olvidados y sólo fueron encontrados gracias a San Ambrosio el 17 de junio del 386. El santo recibió en sueños una revelación que lo llevó a iniciar excavaciones cerca de un antiguo cementerio, donde después se encontraron cuerpos.
La historia de los dos santos se hizo inmediatamente popular y pronto fueron venerados en Italia y en muchos otros lugares, también se erigieron muchas iglesias en su honor, como la iglesia de San Vital en Roma, mandada construir por una matrona llamada Vestina.
También la catedral de Città della Pieve fue dedicada a su memoria. Su construcción se inició alrededor del siglo VIII. Posteriormente, en el siglo XIII, fue reconstruida en parte siguiendo el estilo gótico. El exterior del edificio se realizó con diferentes materiales, arenisca y ladrillo, dependiendo del periodo histórico en el que se produjeron las intervenciones. En el siglo XVI se realizó otra renovación que dio lugar a la construcción de una escalera exterior y al levantamiento del pavimento interior. En 1574 se reconstruyó el ábside y en 1584 se reconsagró. La iglesia se convirtió inicialmente en Colegiata y en 1600 se convirtió en Catedral. En 1679, tras un derrumbe, se reconstruyó la cubeirta, que originalmete tenía vigas, con una bóveda. Entre los siglos XVII y XVIII hubo otras épocas intensas en las que la iglesia fue mejorada. Se intentó hacerla en parte similar a la Iglesia de Jesús de Roma, símbolo de la Contrarreforma: laiconografía sagrada y los altares en homenaje a Dios, negados durante la Reforma protestante, recobraron su importancia.
Mirando la iglesia desde el exterior se percibe sobriedad y sencillez, pero una vez dentro uno queda sorprendido por una nave grande y majestuosa, que golpea las bellas paredes de tonos oscuros de las pilastras en contraste con el blanco de las pilastras de las bóvedas de cañón, excepcionales debido a la «Gloria celeste» pintada al fresco en los ábsides por Antonio Circignani también conocido como Pomarancio. La iglesia tiene forma de cruz latina y cuenta con seis capillas, situadas respectivamente a la izquierda y a la derecha de la nave. El presbiterio está en una posición elevada, sobre tres escalones. Hay un órgano y las capillasestán adornadas con numerosas pinturas. En el interior de la iglesia se encuentran obras de Pietro Vannucci o Il Perugino, como el «Bautismo de Cristo«, la «Virgen en gloria entre los Santos Protectores Gervasio y Protasio con el estandarte de la ciudad y los Santos Pedro y Pablo«, y «Nuestra Señora de los Dolores«, escultura de madera hecha en el siglo XVI; obras de Pomarancio, como las «Bodas de la Virgen» y los «Santos dominicos en adoración al Crucifijo«; de Salvio Savini, como la «Virgen entronizada entre los santos Francisco, Buenaventura y un siervo» y la «Virgen y el Niño en el Trono, Santo Domingo y Santa Catalina de Siena«. En el interior de la catedral hay también otros frescos de Giannicola di Paolo, se Domenico di Paride Alfani, de Giacinto Gimignani, de Giovanni Teutonico y de Annibale Ubertis.
Los cuerpos de los dos santos patronos de Città della Pieve, S. Gervasio y S. Protasio fueron trasladados y conservados durante siglos en el interior de la iglesia de S. Ambrosio en Milán, pero en 1714, Città della Pieve recibió algunas reliquias para ser conservadasy en la iglesia dedicada a los dos santos mártires.