L'edificio, in origine basilica cimiteriale, venne fondato nel IV secolo da san Vigilio per accogliere i corpi dei santi martiri d'Anaunia, e ha attraversato diverse fasi costruttive. Si ricorda in particolare la completa ricostruzione voluta dal principe vescovoFederico Vanga, cominciata all'inizio del Duecento e protrattasi fino al Cinquecento, da cui discendono le attuali forme romanico-gotiche, su cui vanno a sommarsi interventi successivi. I resti dell'antica basilica paleocristiana si trovano ancora, musealizzati, sotto all'attuale piano pavimentale.
Situata nel centro cittadino, delimita con il proprio fianco sinistro il lato meridionale di piazza Duomo e, sul lato sinistro del presbiterio, è annessa al Palazzo Pretorio. All'esterno sono di particolare interesse i due rosoni (uno in facciata, l'altro sul prospetto nord del transetto) e il maestoso protiro settentrionale, mentre all'interno sono visibili affreschi due e trecenteschi in gran parte frammentari, fra cui spicca il ciclo con la vita di san Giuliano l'ospitaliere, diverse sepolture monumentali, e anche i capolavori barocchi dell'altare maggiore e della cappella del Crocifisso.
