La cattedrale metropolitana di Santa Maria Assunta in Cielo è il principale luogo di culto cattolico di Fermo, chiesa madre dell'omonima arcidiocesi metropolitana. La sua mole maestosa si eleva sul margine orientale del Girfalco, dove fu edificata in un'area che presenta un'interessante stratificazione di resti architettonici risalenti all'epoca romana e all'Alto Medioevo.

Durante gli scavi effettuati negli anni 1934-35 sotto il pavimento del duomo furono infatti messi in luce resti murari di età imperiale con laterizi recanti bolli dell'età di Antonino Pio, e più consistenti strutture murarie e pavimentali della basilica paleocristiana risalente al VI secolo. Quest'ultima era a tre navate divise in file di quattro colonne con presbiterio rialzato; delle decorazioni musive del pavimento rimane oggi in vista soltanto quella absidale, raffigurante due pavoni araldicamente disposti ai lati di un kantharos sormontato dal chrismon, motivo dipendente dalla cultura ravennate. L'antica basilica, venne distrutta nel 1176 da Cristiano di Magonza, per ordine del Barbarossa.

Cinquant'anni più tardi, la cattedrale veniva ricostruita da Giorgio da Como, come indica una lapide posta sulla facciata, recante la data 1227. Dell'elegante struttura gotica rimangono oggi soltanto il prospetto e la torre campanaria. Intorno al 1781 l'arcivescovo Andrea Antonio Silverio Minucci fece demolire il resto della chiesa per ricostruirla, in un lasso di tempo di circa otto anni, in stile neoclassico su progetto di Cosimo Morelli con modifiche di L. Paglialunga.

Nel luglio del 1962 papa Giovanni XXIII la elevò alla dignità di basilica minore.