La Cattedrale dell'Assunta si trova nel cuore del centro storico della città. La prima Cattedrale, risalente al IX secolo, fu distrutta dai genovesi. Nel  1559, Papa Paolo IV eresse a Cattedrale la Chiesa di San Francesco, il cui chiostro esiste ancora sul lato sinistro dell'attuale edificio, su progetto di Battista Sormano. L'edificio presenta una pianta croce latina con tre navate: il corpo centrale è coperto da volte botte, le navate laterali da volte a crociera. Il campanile, sul lato destro, fu terminato nel 1929. Il settecentesco portale d'ingresso, opera dell'abate Giovanni Antonio Cybei, è decorato con la raffigurazione dell'Assunta e inglobato nella facciata Neo-barocca di Guglielmo Calderini (1881-1886). All'interno spicca l'affresco di "Gesù che scaccia i mercanti dal Tempio", opera di Coghetti, stesso autore degli affreschi della volta, del presbiterio e della cupola. Le cappelle, riccamente decorate, contengono opere d'arte molto importanti ("L'apparizione della Vergine a Savona", di Ratti; il "Sacro Cuore", di Paolo Gerolamo Brusco; una "Adorazione dei Magi" e il "Martirio di Sant'Orsola"). L'altare maggiore è del 1765, sormontato da un ciborio ottagonale, opera del Grassi. La Cattedrale ospita diverse reliquie di San Valentino Martire, patrono degli innamorati.