La prima cattedrale sorse nell’anno 708 sotto il vescovo Vincenzo e sorgeva nella stessa posizione dell’attuale duomo. Fu costruita in stile preromanico e possedeva tre navate sorrette da colonne di marmo i cui capitelli recavano l’effigie della passera acquatica, che rappresenta lo stemma della città, sino a quando, nel 1200, l’edificio fu rimaneggiato in stile gotico e così rimase sino al 1659. A causa dei continui restauri cui era sottoposto e della vetustà dell’edificio, nel medesimo anno si decise per la sua demolizione in modo da poterne ricavare una nuova cattedrale i cui lavori iniziarono il 25 marzo 1659 sotto la spinta del cardinale legato Giuseppe Renato Imperiali. Nonostante ciò, dalla posa della prima pietra sino agli scavi delle fondamenta e ai lavori di muratura passarono oltre 35 anni, venendo consacrata solennemente il 12 aprile del 1740 dal vescovo Giovanni Cavedi, tenendo sempre fede al progetto originario dell’architetto Angelo Cerruti che la concepì in stile barocco. Infine, il 13 ottobre del 1961, la cattedrale fu elevata alla dignità di basilica minore da papa Giovanni XXIII.
La facciata è interamente in mattoni, fatta eccezione per i capitelli, le paraste, gli zoccoli dei piedistalli e del cornicione mediano che sono tutti in pietra d’Istria. Adiacente al duomo si erge la torre campanaria, opera dell’architetto Giorgio Fossati, edificata nel 1751 ma rovinata al suolo pochi anni dopo, nel 1757. Venne in seguito ricostruita ed ultimata soltanto nel 1868 sull’enorme basamento del vecchio campanile, rimasto illeso dal crollo. La struttura interna della cattedrale si presenta a navata unica con sei cappelle per lato all’interno delle quali si trovano pregevoli tele di artisti della Scuola bolognese di pittura come Biagio Bovi (XVIII secolo), il crocefisso ligneo dello scultore ferrarese Germano Cignani e la scultura di santa Lucia di scuola veneziana (XV secolo). Di notevole interesse appare l’abside decorato con uno scenografico altare settecentesco in marmo con angeli alati e con la statua lignea del patrono san Cassiano. Tutt’attorno all’abside corre anche un coro ligneo in un doppio ordine di stalli, dono del vescovo di Arcano. Infine, posto sopra il portale di ingresso, si trova l’organo, costruito a Modena nel 1728.
