Кафедральный собор святого Доната находится на месте раннехристианской церкви на вершине холма, на котором расположен Ареццо, и возвышается над всей аретинской долиной.
Строительство собора, начатое в 1278 году, растянулось на долгое время, и было завершено лишь в 1511 году. Существующий ныне неоготический фасад с тремя глубокими профилированными порталами со стрельчатыми архивольтами на витых колонках, заменивший незаконченный фасад 16 века, был возведен в 1901 - 1914 годах по проекту Данте Вивиани. Богатый скульптурный декор был выполнен мастерами Джузеппе Кассиоли, Энрико Кватрини и самим Вивиани.
Колокольня собора перестраивалась трижды. Изначально она примыкала вплотную к собору, но вибрации от колокольного звона разрушали витражи, поэтому было решено построить новую колокольню немного поодаль, однако ее устойчивости угрожали сильные подземные течения. Наконец, в середине 19 века была возведена отдельно стоящая шестигранная колокольня, увенчанная в 20 веке шатровым завершением. Впоследствии колокольня была соединена с собором пристроенными покоями смотрителя.
Внутреннее пространство собора поделено на три нефа высокими колоннами, несущими стрельчатые арки. Своды центрального нефа практически полностью покрывают фрески работы французского мастера Гульельмо да Марчилла и Сальви Кастеллуччи. Первый, будучи высочайшим мастером витражного искусства, создал здесь также великолепный цикл из семи витражей (1516-1524): «Призвание святого Матфея», «Крещение Христа», «Христос и блудница», «Воскрешение Лазаря», «Изгнание торговцев из храма» (левый неф), а также «Святая Луция» и «Святой Сильвестр» с двух сторон от апсиды. Кроме того, апсиду украшают витражи работы мастеров флорентийской школы середины 15 века. Деревянные хоры были спроектированы Джорджо Вазари в 1554 году.
В апсиде собора находится мраморный саркофаг святого Доната работы сиенских, флорентийских и аретинских мастеров (Агостино ди Джованни, Аньоло ди Вентура, Джованни и Бетто ди Франческо), над которым они трудились на протяжении 14 века.
Шестиугольная купель, установленная в левом нефе собора, украшена рельефами школы Донателло, при этом рельеф «Крещение Христа» (после 1425 года), отличающийся тончайшей графической проработкой фигур и пейзажа и глубиной перспективы, приписывается самому Донателло.
В глубине левого нефа рядом с дверью, ведущей в ризницу, находится фреска «Мария Магдалина» работы Пьеро делла Франческа (1460 - 1466), которую он создал по завершении фрескового цикла «История животворящего креста» в церкви святого Франциска.
Слева от фрески находится установленный здесь в 18 веке кенотаф Гвидо Тарлати (1330), епископа Ареццо, выполненный сиенцами Агостино ди Джованни и Аньоло Вентура. В правом нефе стоит обратить внимание на надгробия Григория X (начало 14 века) и Чуто Тарлати (1334).
Из левого нефа собора можно пройти в грандиозную трехнефную капеллу Богоматери Утешения (Cappella della Madonna del Conforto), пристроенную в 18 веке по проекту Джузеппе дель Россо. В ней находятся несколько терракотовых рельефов Андреа делла Роббиа (1485-1495): «Вознесение Богоматери», «Троица со святыми Донатом и Бернардином», «Мадонна с младенцем и святыми» и другие.
