A Basílica de São Nicolau em Tolentino remonta ao século XIII, assim como o convento anexo. Foi depois reconstruída no século XIV, em 1432 foi adicionado o belo portal gótico tardio, obra de Nanni di Bartolo, enquanto entre os séculos XVII e XVIII foi completada com a fachada barroca. O interior, com uma nave, tem capelas laterais com pinturas valiosas, como a de Guercino "S. Anna e l'angelo" e a "Madonna della Pace" de Giuseppe Lucatelli. No fundo da parede direita, abre-se o acesso à maravilhosa capela de São Nicolau, coberta por um ciclo de frescos da escola de Rimini das primeiras décadas do século XIV: nas paredes, numa dupla série de painéis de estilo Giotto, estão representados episódios da Vida e milagres do santo e da Vida de Jesus. A partir daqui, acede-se ao claustro com frescos do final do século XVII nas paredes e em parte das abóbadas. Outros frescos são visíveis no oratório do santo. As relíquias de São Nicolau estão conservadas na capela dos Santos Braços: envolta numa sumptuosa decoração de mármore, estátuas e estuque, é composta por três salas comunicantes. A partir daqui, desce-se para a cripta: sob o túmulo original, uma urna de prata cinzelada contém os restos mortais de Nicolau de Tolentino. Nas salas do convento, acessíveis a partir da escada que desce para a cripta, encontra-se o Museu do Santuário.