La costruzione dell'edificio principiò nel XII secolo su probabili preesistenze; subì vari rimaneggiamenti nel secolo successivo, e venne consacrato dal Guido, patriarca di Grado (1281). Negli anni '70 del XIV secolo fu restaurato e adattato a mausoleo del Principe della città Francesco il Vecchio da Carrara e della moglie Fina Buzzaccarini che ne curò la decorazione affidando il lavoro a Giusto de' Menabuoi (che trovò in seguito sepoltura all'esterno dell'edificio). Con la caduta della signoria carrarese, nel 1405, i soldati veneziani demolirono le monumentali sepolture e coprirono con pittura verde i numerosi emblemi di Francesco il Vecchio. Restaurato a più riprese nel Novecento, attende ora un importante restauro complessivo.

Gli affreschi con cui è decorato (1375-1376) sono considerati il capolavoro di Giusto de' Menabuoi. Rispetto alle esperienze precedenti, a Padova dovette essere colpito dalle ordinate fissità romaniche e bizantine, come testimonia il grande Paradiso nella cupola del Battistero: la scena è organizzata attorno a un Cristo Pantocratore, dove ruota un'ipnotica raggiera a più strati con angeli e santi, le cui aureole in file ordinate ricordano, guardate dal basso, le punzonature di una magnifica oreficeria. Al centro del Paradiso c'è anche la Madre di Dio. I dipinti che coprono le pareti del tamburo raffigurano episodi della vita di san Giovanni Battista (a sinistra dell'ingresso), di Maria e di Gesù. Nella parete adiacente all'altare è rappresentata la Crocifissione, quindi la discesa dello Spirito Santo (affrescata sulla cupola dell'altare). Sull'altare è posto un polittico di Guisto dei Menabuoi. Sulle pareti attorno all'altare, nell'abside, sono affrescate figure mostruose e immagini tratte dall'Apocalisse di Giovanni.

Nel tamburo dipinse invece Storie della Genesi, sui pennacchi i Profeti ed Evangelisti, dove già dimostrò un estro meno bizantino, come le figure inserite entro veridiche stanze illusionisticamente dipinte. Anche nelle Storie di Cristo e del Battista, sulle pareti, compaiono delle architetture finemente calcolate, dove il pittore inserì le sue solenni e statiche immagini. Più libera appare invece la raffigurazione negli episodi di contorno, come nelle Nozze di Cana, dove una schiera di servitori si muove con naturalezza nella stanza, a differenza degli statici commensali. Dall'analisi di queste scelte stilistiche si evince come l'uso o meno di effetti retrò fosse per Giusto una precisa componente volutamente cercata per fini espressivi e simbolici: è forse l'unico pittore del Trecento che ha la consapevolezza per scegliere via via quale linguaggio adoperare.

Nella scena della Creazione del mondo lo zodiaco esprime la funzione di Cristo come signore del tempo cosmico. Dio Padre può interrompere il corso degli eventi naturali per manifestare all'uomo il proprio volere: ciò avvenne, per esempio, durante le tre ore di eclissi solare che accompagnarono l'agonia e la morte di Gesù. Attraverso gli angeli, qui rappresentati, Dio domina e neutralizza l'influsso degli antichi demoni planetari sul mondo sublunare.