Edificata nella seconda metà del XII secolo, l'esterno conserva le linee architettoniche romanico-lombarde originarie, mentre l'interno è decorato in stile barocco (dal 1500 al 1700). Era in origine la chiesa battesimale della cattedrale di S. Vincenzo, sorta accanto al complesso della curia vescovile di Bergamo.

Il battistero fu costruito nel 1340 da Giovanni da Campione e originariamente collocato nella navata centrale. Nei secoli successivi fu più volte spostato: rimosso dall'interno della basilica nel 1660, fu prima rimontato con alcuni pezzi in una apposita cappella del Duomo nel 1691; infine l'intera struttura fu ricostituita con aggiunte e rifacimenti nel cortile della Canonica nel 1856 circa.

Oggi esso si presenta sul lato ovest della piazza del Duomo, in asse con la facciata della cattedrale e quasi a ridosso della Cappella Colleoni; è frutto di una ricomposizione in stile, effettuata nel 1898-1899.

L'interno della basilica conserva l'impianto romanico a croce greca con tre navate divise da pilastri che finiscono con un'abside, ma la decorazione ha subito notevoli modifiche nel XVII secolo secondo lo stile barocco grazie alla perizia degli stuccatori Giovanni Angelo Sala e del figlio Gerolamo.

Lungo le pareti e ai pilastri sono appesi degli arazzi, in parte eseguiti a Firenze (1583-86) su disegno di Alessandro Allori e in parte di fattura fiamminga (secolo XVI-XVII), che rappresentano scene della Vita di Maria.

Nel presbiterio, che ospita sei candelabri in bronzo del 1597, vi è un coro ligneo disegnato da Bernardino Zenale e da Andrea Previtali. Gli stalli del coro e le tarsie dell'iconostasi, che raffigurano racconti biblici, (il Passaggio del Mar Rosso, il Diluvio Universale, Giuditta e Oloferne e Davide e Golia) sono stati eseguiti tra il 1522 e il 1555 su disegno di Lorenzo Lotto da Giovan Francesco Capoferri e Giovanni Belli. Le differenti cromie sono date dal diverso tipo di legno, mentre sfumature di colore e profondità d'immagine sono ottenute con infusi d'erbe e utilizzo di sabbia calda.