La Cattedrale di Orbetello sembra essere sorta dalle rovine di un tempio etrusco. Tuttavia, le prime notizie dell’edificio risalgono attorno al 1201, quando la chiesa fu ampliata. La Cattedrale inizialmente fu la Chiesa Madre dell’Abbazia delle Tre Fontane a seguito della decisione di papa Gregorio IX che sottrasse la cura spirituale di Orbetello alla diocesi di Sovana.

Col tempo la Cattedrale subì diversi lavori e variazioni, nel XVII secolo vennero aggiunte le due navate laterali e la cappella di San Biagio. Il campanile in stile neogotico fu aggiunto invece nel 1898. Dall’esterno si possono individuare i segni delle trasformazioni della cattedrale, dovuti alla presenza di diversi stili architettonici. La porta presenta colonnine tortili ed elementi decorati finemente, come lo stemma di Orbetello. Il rosone centrale presenta, invece, una fascia circolare caratterizzata da formelle quadrilobate, nel cui centro sono visibili dei colti scolpiti.

All’interno si trovano tre navate e la cappella di San Biagio, elemento di grande importanza per la città. Essa fu costruita fra XVII e gli inizi del XVIII e custodisce al suo interno, più precisamente nel busto del santo, una reliquia.

L’altare presenta una lastra marmorea con formelle scolpite a rilievo, raffiguranti elementi vegetali, zoomorfi e geometrici. Il coro ligneo del 1600 è situato nel presbiterio ed è caratterizzato dalla presenza di teste angeliche e decorazioni in stile classico.

Uno degli elementi di maggior pregio è la facciata in stile romano-gotica del 1376. Le mensole raffigurano orsi e leoni che rimandano agli Orsini, che ne commissionarono il rifacimento. Mentre in una nicchia posta al di sopra del rosone vi è la presenza dell’abbazia delle Tre Fontane, rappresentata dal busto di San Benedetto.

La Cattedrale di Santa Maria Assunta è avvolta da diverse leggende, tra cui quella legata alla reliquia della testa di San Biagio. Si narra che alcuni contadini, arando i campi nei pressi di Ansedonia, avvistarono un cranio umano tra le zolle di terreno. A quel punto, mentre cercarono di recuperarlo, i buoi si inginocchiarono e i contadini capirono di essere di fronte ai resti del santo. I suoi resti vennero posti in una chiesa, fino a quando nel 1414 durante la conquista senese di Orbetello le reliquie furono sottratte e portate nel Duomo di Siena. I resti furono riportati ad Orbetello solo nel Cinquecento e furono inseriti all’interno del Duomo di Orbetello.

Nel corso del tempo la Cattedrale ha subìto non solo variazioni, ma forti danni a causa di eventi atmosferici o della guerra. Tra il 1943 e il 1944 subì, infatti, le ripercussioni dei bombardamenti degli alleati nella città. Due incendi negli anni Settanta hanno invece distrutto affreschi, decorazioni e suppellettili dell’edificio.