Кафедральный собор святого Зенона находится в центре Пистойи на Соборной площади.
С 5 века в городе был свой епископ. Исследователи предполагают, что существовал и собор, но точных сведений о его местоположении не сохранилось. Высказываются предположения, что древний собор мог находиться и на месте нынешнего собора, и на месте приходской церкви святого Андрея, и на месте большой церкви святого Петра.
Существенные перестройки были сделаны в 1598-1614 годах. Средневековые хоры были разрушены; были переделаны капеллы, расположенные ближе к апсидальной части; в апсиде было возведена в барочном стиле «трибуна» - дополнительная приподнятая апсида с конхой, над которой поднимался купол, спроектированный Якопо Лафри; над главным нефом были выполнены новые перекрытия в виде крестообразных сводов. Кроме того, в этот период потолок и стенки «трибуны», а также главная капелла собора были украшены живописными произведениями. В 1721 году на фасаде собора была установлена статуя святого Иакова работы Андреа Вакка.
В 1834-37 году под руководством Джованни Гамбини алтарная часть была переделана в духе неоклассицизма. При Гамбини же, в 1838-39 годах, многие древние фрески были покрыты штукатуркой. В 1952-66 годах были проведены реставрационные работы. Были смещены 5 крестообразных сводов главного нефа, за которыми стала видна цветная деревянная крыша, восходящая к 1388 году. Была снята штукатурка с фресок, но, к сожалению, некоторые фрески были повреждены. Были заделаны окна 17 века и вновь открыты средневековые монофоры и бифоры. В ходе реставрации было сделано всё, чтобы вернуть собору его старинный облик. В 1999 году были отреставрированы фасад и колокольня собора.
Собор был возведён в романском стиле. При его строительстве были взяты за образец церкви, уже существовавшие в городе в тот период: церковь святого Варфоломея в Пантано и церковь святого Андрея. Первый ярус главного фасада собора украшен высоким портиком. Арка, ведущая к главному порталу, как бы делит портик на две части. В каждой из частей портики три арки: по сторонам расположены широкие арки, а между ними – узкая. В средней части фасада, над портиком, поднимаются три яруса аркад. Архитектурные детали фасада подчёркнуты характерным для региона чередованием темных и светлых горизонтальных полос. На крыше установлены мраморные статуи святых Иакова и Зенона. Люнет над главным порталом (фото) украшает изображение Богоматери с младенцем работы Андреа делла Роббиа (1505). К комплексу построек собора относятся также баптистерий и колокольная башня.
Внутреннее пространство храма разделено колоннами на три нефа. Алтарная часть приподнята, под ней находится крипта (предположительно, 10 век). Изначально крипта также была разделена колоннами на три нефа, но возведение «трибуны» нарушило планировку крипты. Во время реставрационных работ (20 век) были найдены капители и части колонн, деливших крипту на нефы, а также открыты фрагменты фресок 12 века («Тайная вечеря», «Поцелуй Иуды», «Встреча Марии и Елизаветы») и остатки виллы римского периода. Над главным нефом собора перекрытия выполнены в виде деревянной фермы, над боковыми нефами поднимаются своды.
Правый неф когда-то занимала капелла святого Иакова, построенная в середине 12 века для хранения реликвий святого, привезённых из Сантьяго-де-Компостелы. В капелле также хранился серебряный алтарь (сейчас – в капелле Распятия). Серебряный алтарь изготовлен между 1287-1456 годами, над этим произведением ювелирного искусства работало не одно поколение мастеров. Некоторые фигуры, например, сделаны Филиппо Брунеллески. В небольшой капелле Страшного суда видны фрагменты фрескового цикла, представляющие сцены Страшного суда (14 век). В капелле Причастия или святого Доната можно видеть «Богоматерь на троне между святыми Иоанном Крестителем и Донатом» (1474 - 1486, Лоренцо ди Креди).
В правом нефе стоит обратить внимание на надгробный памятник Чино из Пистойи, предположительно, работы Агостино ди Джованни (1337) и кропильницу (13 век), выполненную в стиле Николы Пизано. Интересно также «Распятие», написанное Коппо ди Марковальдо и его сыном, Салерно ди Коппо, в 1275 году.
В левом нефе находится памятник кардиналу Никколо Фортегуэрри. Памятник был заказан у Андреа дель Верроккьо в 1473 году, после смерти мастера (1488) работа была завершена Лоренцо Лотти. Некоторые декоративные детали были добавлены к памятнику в 1753 году мастером Гаэтано Мазони. Также в левом нефе расположены памятник папе Льву XI (1618) и надгробие епископа Федерико Аламанни (1776). Кроме того, следует отметить фреску 14 века с изображением Богоматери и картину «Мученичество святого Варфоломея» (17 век).
На внутренней стене фасада примечательны барельефы арки святого Актона 14 века и купель работы Андреа Ферруччи да Фьезоле и Якопо дель Мацца по эскизу Бенедетто да Майано (1497). Люнет над входом украшает фреска «Святой Зенон» (13 век). С правой стороны от входа сохранились фрески, представляющие добродетели (1347, Бонаккорсо ди Чино). Слева от входа – надгробие епископа Баронто Риччарди (14 век).
В алтарной части собора стоит старинный орган (1793, Луиджи и Бенедетто Трончи). Фрески свода за главным алтарём принадлежат кисти Доменико Крести, по прозванию Пассиньяно (1602). Апсида расписана Кристофано Аллори (1606 - 1610, «Воскресение»). По бокам апсиды установлены покрытые серебром статуи святых Зенона и Иакова, приписываемые школе Джамболоньи (1603). Справа от главного алтаря находится «Пятидесятница» (1602, Грегорио Пагани), слева – «Вознесение» (1606, Бенедетто Вели). Левый пилястр главного нефа украшает фреска «Богоматерь с младенцем» (1475, Салерно ди Коппо), справа можно видеть бронзовый канделябр работы Мазо ди Бартоломео (1442). В алтарной части погребены несколько епископов (17-18 века). Амвон, расположенный в правой части главного нефа, выполнен по эскизу Джорджо Вазари (1560).
