Im Zentrum der Burg gelegen, wurde der Dom von der Francesco Maria Preti im Alter von nur 23 Jahren entworfen, als Ersatz für eine bisherige romanische Kirche. Er wurde im April 1746 unvollständig für den Gottesdienst eröffnet, die Fassade wurde erst von 1892-1893 nach den Plänen des Burgenbauers und Ingenieurs Pio Finazzi hinzugefügt.
Die Kirche ist nicht nur das Frühwerk des Preti, sondern auch das zusammenfassende und höchste Werk seiner umfangreichen Entwurfstätigkeit, in der all seine architektonischen Theorien zum Ausdruck kommen, die später in anderen Kirchen der Region, im Teatro Accademico von Castelfranco und in den Villen Pisani in Stra und Corner in Cavasagra di Vedelago wieder aufgegriffen wurden. Preti nimmt die palladianische Kirche des Redentore von Venedig und vermutlich auch die venezianische Kirche der Gesuati als Referenzmodell. Der Architekt wendet das harmonische Mittel an, sodass die Höhe des einzigen und lichtdurchfluteten Schiffs das harmonische Mittel zwischen seiner Länge und Breite ist. Der gesamte innere Umfang ist von einem ionischen Baustil umgeben, der von Doppelstützen auf Sockeln rhythmiert wird.
Der Dom beherbergt das Altargemälde des Giorgione, das in der Cappella Costanzo untergebracht ist. Neben dem Altargemälde sind zahlreiche Kunstwerke zu finden, darunter das Chorgemälde mit dem Abstieg Christi ins Limbo von Giovanni Battista Ponchini, einem Mitarbeiter des Veronese, und zu seiner rechten Seite das Martyrium des Sankt Sebastian von Palma il Giovane; die im 17. Jahrhundert entstandenen Fresken, die aus der Kirche des aufgehobenen Klosters der Reformierten (in Borgo Treviso) entfernt wurden, zeigen Sankt Bonaventura und Sankt Antonius den Großen, von Orazio del Paradiso.
