Orvieto é uma cidade na província de Terni situada no cume plano de um grande monte de tufo vulcânico. O local da cidade é um dos mais dramáticos da Europa, erguendo-se acima das faces quase verticais das falésias de tufo que são completadas por paredes defensivas construídas na mesma pedra.
Em 15 de novembro de 1290, o Papa Nicolau IV lançou a pedra fundamental do edifício atual e o dedicou à Assunção da Virgem, festa pela qual a cidade teve uma longa história de devoção especial. O projeto foi frequentemente atribuído a Arnolfo di Cambio, mas a opinião moderna predominante é que seu mestre pedreiro era um monge obscuro chamado Bevignate de Perugia.
A igreja é listrada em travertino branco e basalto preto-esverdeado em faixas estreitas, semelhante em muitos aspectos à catedral de Siena e outras catedrais italianas centrais daquela época. Na década seguinte, as autoridades da catedral chamaram o arquiteto e escultor de Siena Lorenzo Maitani para estabilizar o edifício e projetar uma fachada. Ele ampliou o coro e planejou um transepto com duas capelas (1308 - 1330), espaços que só foram concluídos muito depois de sua morte. A fachada é particularmente marcante e inclui algumas esculturas notáveis de Lorenzo Maitani (século XIV).
Dentro da catedral, a Capela de San Brizio tem afrescos de Fra Angelico e a obra-prima de Luca Signorelli, seu Juízo Final (1449 - 1451). No lado esquerdo desta capela estão os túmulos da família Gualterio. O Corporal de Bolsena, em exibição no Duomo, data de um milagre eucarístico em Bolsena, Itália, em 1263, quando uma hóstia consagrada começou a sangrar em um cabo, o pequeno pano sobre o qual a hóstia e o cálice repousam durante o Cânon da Missa.