A igreja inacabada com encanto gótico.

É uma das maiores igrejas góticas da cidade, dedicada ao Santo Padroeiro de Bolonha. Domina a Piazza Maggiore (ou Piazza Grande como cantou Lucio Dalla, e é assim que os bolonheses lhe chamam) com a sua fachada, ainda que inacabada, dividida em duas faixas horizontais: a inferior, com as decorações em mármore executadas entre o final do século XIV e o início do século XVI, e a superior no estado bruto de uma parede com tijolos salientes que nunca foi concluída.

No interior da basílica de três naves encontra-se a meridiana mais comprida do mundo e 22 capelas laterais. Na Capela dos Reis Magos é possível admirar os frescos de Giovanni da Modena sobre a vida de São Petrónio, incluindo o Inferno, e também as pinturas de Jacopo di Paolo, sobre a viagem dos Reis Magos. Pode subir ao terraço da Igreja para admirar uma vista única da cidade e tomar um aperitivo enquanto aprecia a vista de cima.