La basilica collegiata di Santa Maria Assunta, conosciuta anche come il duomo di San Gimignano è il principale luogo di culto cattolico di San Gimignano.

Situata in piazza del Duomo è alla sommità di un'ampia scalinata dalla quale domina il lato occidentale della piazza. Eretta forse nel 1056 e sicuramente consacrata nel 1148 venne prima ristrutturata nel 1239 e poi ingrandita nel 1460 su progetto di Giuliano da Maiano.

La spoglia facciata è il frutto della sistemazione duecentesca per poi essere più volte trasformata nel corso dei secoli con l'apertura delle due porte laterali e delle finestre circolari. L'interno a tre navate divise da colonne richiama lo stile delle pievi casentinesi; le navate furono coperte da volte nel XIV secolo, nel XV secolo Giuliano da Maiano progettò l'allungamento della crociera e del presbiterio e costruì le cappelle della Concezione e di Santa Fina. Tutte le pareti e le volte sono ricoperte di affreschi realizzati da vari artisti e principalmente da Lippo Memmi e da Bartolo di Fredi. Nel corso della seconda guerra mondiale la chiesa ed i suoi affreschi subirono notevoli danni, riparati da ripetute campagne di restauri.

La zona centrale interna della controfacciata è dominata dall'affresco raffigurante il Martirio di San Sebastiano, datato 1465 e firmato da Benozzo Gozzoli; l'affresco è inserito in una cornice decorativa in cui sono dipinte delle piccole figure di Santi mentre in basso è collocata la figura di Gesù Crocifisso fra San Girolamo e Sant'Onofrio. Sulle due mensole ai lati, davanti a finti tappeti damascati, si trovano le pregevoli statue lignee dell'Arcangelo Gabriele e di Maria Annunciata, che formano il gruppo dell'Annunciazione di Jacopo della Quercia (1421 con la colorazione di Martino di Bartolomeo del 1426).

La Cappella della Concezione si trova all'altezza della settima arcata della navata sinistra. Costruita nel 1477 su imitazione della cappella di Santa Fina è stata ristrutturata nel Seicento. Vi si trovano affreschi di Pier Dandini raffiguranti la Nascita di Maria e Adorazione della Santissima Annunziata sulle pareti laterali mentre sulla volta è raffigurata la Incoronazione della Madonna. All'altare si trova una tela con dipinta Immacolata Concezione opera di Ludovico Cardi detto il Cigoli.