La concattedrale di San Secondiano è il duomo di Chiusi. Si caratterizza per il suo campanile isolato, costruito nel 1585 trasformando una torre di difesa. Sotto il campanile, a circa 12 metri di profondità, si trova una piscina romana del I secolo a.C. costituita da due ambienti con volta a botte.
Scavi eseguiti negli anni settanta nella zona del presbiterio hanno fatto emergere un edificio sottostante all’attuale, sorto sui resti di una costruzione più antica. Si tratta di una basilica a tre navate con pilastri quadrangolari, le pareti ad intonaco dipinto e il pavimento a mosaico databile tra la fine del IV secolo e l’inizio del V. La concattedrale fu poi riedificata alla metà del VI secolo, recuperando in parte gli elementi architettonici dell’antica basilica. L’interno è di forma basilicale con tre grandi navate divise da diciotto diverse colonne recuperate da costruzioni più antiche, forse romane. Le colonne, in marmo e travertino con capitelli in diversi stili, ricordano la primitiva edificazione paleocristiana cui seguì la ristrutturazione rinascimentale e poi quella ottocentesca. Sulla terza colonna di sinistra è inciso il nome del vescovo Florentino, permettendo di datare l’edificio al 558-560. Al di sopra delle arcate si aprono otto grandi finestroni per parte.
Secondo un complesso programma iconografico, nella navata centrale sono raffigurati a sinistra e a destra due teorie di sante e di santi martiri sepolti nelle catacombe clusine o legati alla vicenda storica di Santa Mustiola. Il dipinto dell’abside, ispirato ai mosaici della basilica di Santa Maria Maggiore a Roma, è datato 1892, quello a destra raffigura la Martire Orsola (1894), mentre quello a sinistra raffigura Santa Caterina d’Alessandria.