La costruzione della chiesa è stata voluta dal Principe Alberto III Pio, iniziata nel 1514 è stata completata alla fine del diciottesimo secolo, e fu consacrata nel 1791, ma già dal 1515 ogni 15 Agosto in occasione dell'Assunzione della Santa Vergine, qui si tiene un'importante funzione religiosa ed una solenne processione, da sempre molto partecipata e sentita dai cittadini.

La struttura della chiesa si suddivide in 3 navate, progettata su stile rinascimentale da Baldassarre Peruzzi, racchiude al suo interno opere d'arte risalenti al seicento, tra cui Cappelle, Altari e Dipinti, inoltre qui si trova la Statua della Madonna del Carmelo, la "Madonna della Porta" salvata dall'abbattimento di Porta Mantova a inizio novecento, il busto reliquario di San Valeriano e le reliquie di San Bernardino Realino.

La Cattedrale di Santa Maria Assunta ha subito gravi danni durante il sisma del 2012, che colpì gran parte dell'Emilia. La chiesa dopo un lungo periodo di restauro è stata riaperta nel 2017, esattamente il 25 marzo con una solenne celebrazione, tenuta dal cardinale Parolin e la partecipazione di molti altri sacerdoti, vescovi e cardinali.