Najstarszą i najcenniejszą świątynią Płocka jest bazylika katedralna pw. Wniebowzięcia NMP. Góruje ona nad Wzgórzem Tumskim od końca XI w. Najpierw była to budowla drewniana, a następnie murowana.
Katedra zbudowana została z ciosów kamiennych w stylu romańskim w latach 1129-1144 z fundacji biskupa płockiego Aleksandra z Malonne. W 1156 r. w świątyni zamontowano piękne brązowe drzwi wykonane w Magdeburgu na zamówienie bp. Aleksandra z Malonne. W niewyjaśnionych okolicznościach pod koniec XIII w. znalazły się one w soborze Mądrości Bożej w Nowogrodzie Wielkim, gdzie znajdują się do dziś. Od 1981r. wierna kopia drzwi zaliczana jest do najwybitniejszych dzieł sztuki romańskiej w Polsce.
Od XII w. rozwija się tu kult św. Zygmunta, którego relikwie znajdują się w hermie (rodzaj relikwiarza) podarowanej kościołowi w 1370 r. przez króla Kazimierza Wielkiego.
Po pożarze w 1530 r. katedra została gruntownie przebudowana w stylu renesansowym pod kierunkiem architekta Jana Baptysty z Wenecji. Wówczas zbudowano kopułę nad transeptem kościoła i przedłużono prezbiterium, do którego dobudowano zakrystię, skarbiec i kapitularz. Jednocześnie urządzono wnętrze katedry. W latach 1784-1787 z inicjatywy biskupa płockiego Michała Poniatowskiego przebudowano świątynię w stylu klasycystycznym. W 1825 r. w kaplicy zwanej Królewską złożono szczątki Władysława Hermana i Bolesława III Krzywoustego. W 1900 r. ze względu na bardzo zły stan katedry Kapituła płocka podjęła decyzję o jej generalnym remoncie. Projekt przebudowy katedry w stylu neorenesansowym wykonał architekt Stefan Szyller. Biskup Jerzy Szembek 8 listopada 1903 r. dokonał rekonsekracji świątyni. Papież Pius X 1 lipca 1910 r. obdarzył katedrę płocką tytułem bazyliki mniejszej. W 1991 r. nawiedził katedrę papież Jan Paweł II.
Architektoniczny kształt bazyliki pochodzi z początku XX w. Została ona przebudowana w stylu neorenesansowym według projektu architekta Stefana Szyllera z zachowaniem nagromadzonych w ciągu wieków jej najcenniejszych elementów.
Bazylika jest budowlą trójnawową z dwiema wieżami, kopułą, czterema kaplicami bocznymi, dwiema zakrystiami, skarbcem i kapitularzem, w podziemiu została umieszczona krypta biskupów płockich. Dla upamiętnienia najważniejszych prac architektonicznych od chwili powstania świątyni artysta rzeźbiarz Zygmunt Langman wykonał w piaskowcu cztery tablice herbowe biskupów najbardziej zasłużonych dla katedry: Aleksandra z Malonne, Andrzeja Noskowskiego, Michała Poniatowskiego i Jerzego Szembeka. Poniżej tablic z herbami w fasadzie zwraca uwagę neoromańska rozeta wykonana w piaskowcu. W tympanonie przedstawiona jest scena ofiarowania świątyni Matce Bożej Mazowieckiej, której towarzyszą św. Zygmunt i św. Stanisław Kostka oraz wykonawcy ostatniej przebudowy katedry z XX w. i przedstawiciele wszystkich stanów. W ozdobnym portalu w 1981 r. wmontowano kopię Drzwi płockich przedstawiającą historię zbawienia w postaci rzeźb.
Wewnątrz katedry, na jej ścianach bocznych, artysta malarz Władysław Drapiewski wykonał bogatą polichromię. Freski zajmujące wszystkie ściany świątyni przestawiają m.in. sceny biblijne i wizerunki Maryi z Litanii Loretańskiej. Interesującym elementem polichromii są herby prawie wszystkich biskupów płockich: od bp. Marka do abp. Stanisława Wielgusa. Zwiedzając katedrę możemy odnaleźć elementy architektury romańskiej, gotyckiej, renesansowej, klasycystycznej i współczesnej.
1075 r. - Powstanie biskupstwa płockiego.
XI w. - Podniesienie wczesnośredniowiecznego kościoła do rangi katedry.
1129-1144 - Budowa nowej romańskiej katedry fundacji biskupa płockiego Aleksandraz Malonne.
1144 r. - Konsekracja świątyni.
1152-1156 - Zamontowanie ozdobnych drzwi do katedry ("Drzwi Płockie").
1233 r. - Pożar niszczy katedrę.
1243 r. - Napad Prusów na Płock i obrabowanie katedry.
1288-1289 - Najazdy Litwinów.
XIII/XIV w. - Przebudowa katedry na gotycką.
1530 r. - Groźny pożar spowodował zawalenie się lewej nawy kościoła.
1531-1534 - Odbudowa katedry w stylu renesansowym przez budowniczych pracujących naWawelu: Bernardino Zanobi, Giovanniego Cini ze Sieny i Filipa z Fiesole.
1784-1787 - Kolejna przebudowa katedry w stylu klasycystycznym z inicjatywy bp. Michała Poniatowskiego.
1900-1903 - Odbudowa katedry w stylu neorenesansowym.
1903 r. - Rekonsekracja katedry przez bp. Jerzego Szembeka.
1904-1916 - Wykonanie polichromii autorstwa Władysława Drapiewskiego.
1910 r. - Katedra otrzymuje godność bazyliki mniejszej.
1991 r. - Bazylikę katedralną nawiedza papież Jan Paweł II.
Opactwo pobenedyktyńskie z Muzeum Diecezjalnym w Płocku.