Viele mittelalterlichen Innenstädte wurden derart dicht bebaut, dass neben Friedhof, Kirche und Glockenturm leider kaum mehr Platz blieb. Dies ist in Pisa anders, denn hier blieb auf der Piazza del Miracoli das weitläufige Areal bis heute erhalten. Ein hervorragendes Beispiel der Renaissancearchitektur in der Toskana bildet daher nicht nur der Dom an sich, sondern eben auch das gesamte Ensemble der Piazza. Mit dem Bau wurde schon 1063 begonnen, doch die Bauphase zog sich so lange hin, dass der damalige Papst schließlich 1118 den noch unvollendeten Dom einfach einweihte.
Heute imponiert das Gotteshaus von Pisa vor allem durch seine grandiose Fassade, die von einem Bogengang dominiert wird, dessen herausstechendstes Merkmal die insgesamt 52 Säulen sind. In seinem Inneren besticht der Dom von Pisa vor allem durch sein unvergleichliches Kuppelfresko, das sich um 360° erstreckt. Als bestechendes Mosaik bildet zudem der Christus in der Apsis ein Kunstkleinod. Aber auch die reich verzierte Kanzel sowie die Orgel sind eine genauere Betrachtung wert. Mit der hölzernen Kassettendecke unterscheidet sich der Dom von Pisa zudem von anderen Kirchengebäuden aus derselben Bauphase in Italien. Im Mittelschiff des Doms stechen zudem die riesigen Lüster ins Auge, die an einem langen Drahtseil hängen und denen nachgesagt wurde, dass Galileo Galilei mit ihnen die Pendelgesetzte erforschte. Ebenfalls ein Kuriosum im Dom zu Pisa bildet der schwarz gepunktete Stein in einem Pfeiler zwischen dem nördlichen und dem westlichen Seitenschiff, dessen Ursprung auf den Teufel zurückgeführt wird, da dessen schwarze Punkte immer wieder andere Summen ergeben.