A Catedral de Aosta ergue-se sobre uma construção românica primitiva dos séculos XI-XII, da qual restam os dois campanários da abside e, no sótão, um importante ciclo de frescos pintados entre 1030 e 1040 e recuperados apenas entre 1986 e 1991. A igreja foi renovada a partir do século XV. A fachada tem uma bela perspetiva arquitetónica, escultórica e pictórica de 1526. O interior gótico conserva notáveis vitrais, de finais do século XV e inícios do século XVI, alguns fragmentos do mosaico do pavimento dos séculos XII-XIII. Na área do presbitério, pode admirar-se o monumento sepulcral de Tomás II de Saboia, de Stefano Mossettaz (primeira metade do século XV) e, em particular, o coro de madeira esculpida (1469-70). É no final da nave direita que, através de uma escada, se desce à cripta, cuja parte mais antiga remonta ao século IX e na qual 4 das 10 colunas têm capitéis lombardos e carolíngios. Atrás do coro, foi criado o Museu do Tesouro da Catedral, com uma coleção de importantes objetos de culto de várias igrejas da diocese. No lado esquerdo encontra-se o claustro da Catedral, com uma planta trapezoidal, cuja construção foi iniciada em 1442 pelo saboiano Pietro Berger, sobre um claustro pré-existente do século XI, e concluída em 1460 sob a direção do escultor do Vale de Aosta, Marcello Gerard.