La Basilica di San Pietro di Castello, situata nell'antica isola di Olivolo (ora chiamata Castello, da cui prende il nome), è stata sede vescovile indipendente dal patriarcato di Grado per quasi settecento anni, dal 775 al 1451, e successivamente cattedrale e sede patriarcale fino al 1807, anno in cui il titolo passò a San Marco.
Inizialmente la Chiesa era intitolata ai santi bizantini Sergio e Bacco e risaliva al VII secolo; nel corso degli anni, verso il IX secolo, il Vescovo Magno fece un gruppo di chiese "matrici" tra cui questa che dedicò a San Pietro Apostolo.
Le attuali forme della Chiesa sono opera dei lavori eseguiti tra la fine del XVI e il primo trentennio del XVII secolo. Il rinnovamento della facciata, eseguito da Francesco Smeraldi, è il completamento del precedente progetto di Andrea Palladio del 1556.
