La Cattedrale di Santa Maria Assunta è costruita in stile barocco con caratteristiche sorprendenti come alti pilastri, ampie decorazioni dorate e linee dinamiche. L'esterno della chiesa è relativamente semplice e pone l'accento sulla simmetria e sull'armonia, mentre l'interno è riccamente decorato e offre spazio a numerose opere d'arte.

L'interno, a tre navate, molto luminoso, deve il suo aspetto all'idea di Giorgio Massari. Nell'altar maggiore troneggia la Pala dell'Assunta copia ottocentesca di Lattanzio Querena del celebre capolavoro di Tiziano ospitato nella Basilica dei Frari. Accanto, due preziosi angeli di Giuseppe Bernardi ornano l'altare Maggiore, in marmo di Carrara, opera di Pasino Canova, nonno di Antonio Canova.

Notevoli anche le cappelle laterali, tra le quali spiccano quella del Santissimo Sacramento, di origine cinquecentesca ma rifatta dal Massari, ospitante, oltre a diverse sculture del Torretto, anche il fonte battesimale, commissionato dalla Regina Cornaro all'architetto Francesco Graziolo nel 1491 e originariamente posto in battistero, dove tornerà terminati i restauri della stessa.

Altre notevoli opere d'arte sono ospitate nella Collegiata: un San Francesco d'Assisi del XV secolo, attribuito alla scuola del Mantegna (alcuni suggeriscono il nome di Dario di Giovanni), la celebre Assunta di Lorenzo Lotto (1506), capolavoro conclusivo della giovanile fase trevigiana dell'artista, l'altra splendida Pala dell'Assunta di Jacopo da Ponte, la Pala di San Prosdocimo di Pietro Damini, nonché il rimanente del polittico di San Girolamo, attribuito a Lazzaro Bastioni (1488).