La cattedrale di Cremona fu edificata nel XII secolo, era di grande prestigio della città, collegato a una serie di vittorie in campo militare e a condizioni di benessere economico. Il posto scelto per la costruzione era il punto più alto della città medioevale, non distante dal centro dell'originario castrum romano, al riparo dalle alluvioni del Po che all'epoca scorreva molto più vicino al centro storico rispetto ad oggi. In questo luogo, in precedenza, sorgevano due chiese, dedicate a Santo Stefano e a Santa Maria, che furono demolite per dare inizio ai lavori di costruzione del tempio principale. La data di posa della prima pietra è nota: 26 agosto 1107.
L'interno della cattedrale è a tre navate separate da due serie di massicci pilastri alternatamente e cruciformi circolari, i quali sostengono severe volte gotiche a sesto acuto. Al di sopra delle navate laterali, si aprono i matronei, che guardano sulla navata principale attraverso ampie bifore. Le campate della navata maggiore sono coperte da volte a crociera, a sesto acuto, impostate nel secolo XIV al posto delle originarie volte romaniche.
La navata maggiore termina in una grande abside semicircolare, nel cui catino fu realizzato un notevole affresco raffigurante il Redentore. Anche le due navate laterali terminano in absidi semicircolari, di dimensioni più ristrette, entro le quali sono ricavate due cappelle riccamente decorate: la cappella del SS. Sacramento, al termine della navata destra, e la cappella della Madonna del Popolo, al termine della navata sinistra.
Il coro ligneo è opera di Giovanni Maria Platina del 1484. Sotto il presbiterio si apre l'ampia cripta, scavata in epoca romanica ma rinnovata nel 1606 da Francesco Laurenzi, al quale subentrarono Giuseppe Dattaro e Giovanni Battista Maiolo dopo il rovinoso crollo della volta. La cripta è a tre navate, e conserva l'Arca dei santi Marcellino e Pietro, del 1506.