La costruzione del Duomo, dedicato a Sant’Ambrogio, fu avviata dal duca Francesco II nel 1532 su disegno di Antonio da Lonate ed utlimata nel 1606.
La straordinaria facciata scenografica, giustapposta per rimediare all’asimmetria dell’edificio con la piazza antistante, fu progettata dal vescovo Juan Caramuel Lobkowitz nella seconda metà del ‘600. La particolare curvatura ellissoidale e la straordinaria sobrietà pongono l’opera tra gli esempi più raffinati di architettura barocca.
L’interno, a crocre latina e a tre navate, conserva notevoli opere d’arte. Nel terzo altare a sinistra dell’ingresso troviamo un polittico a tempera di scuola leonardesca. Sull’altare maggiore un paliotto settecentesco, con inserite figure ricamate in seta ed oro, e tratte da un parametnale cinquecentesco. Nel transetto destro, dipinti attribuiti a Macrino d’Alba e Bernardino Ferrari (inizi del XVI sec.)
La pianta del Duomo si presenta in forma quasi rettangolare a tre navate, con presbiterio di ampiezza pari alla navata centrale e transetto. Annessi alla chiesa vi sono due battisteri. Il Duomo si presenta come un insieme di volumi compenetranti in parte tra loro dai quali emergono il campanile a base quadrata e la cupola. Il Duomo ha la facciata verso la piazza Ducale e il fianco su via Roma. Le strutture verticali dell’intero complesso sono costituite da muratura continua e pilastri in muratura in laterizio a mattoni pieni.
L’esterno è in parte intonacato e in parte con muratura a vista mentre l’interno è interamente rivestito e riccamente decorato. Le strutture orizzontali sono costituite da volte sempre in muratura. La copertura è mista a capanna e padiglione, mentre la volta maggiore è ricoperta da lastre in rame.
