Dedicada a San Petronio, patrón de la ciudad (de la que fue obispo en el siglo V), su construcción se remonta a 1390, cuando el ayuntamiento encargó a Antonio di Vincenzo los trabajos de edificación de una gran catedral en estilo gótico, que según las primeras intenciones hubiera debido sobrepasar —en dimensión— a la Basílica de San Pedro, en Roma (el proyecto de tal majestuosidad fue bloqueado por voluntad papal).