Il progetto capolavoro di Leon Battista Alberti venne realizzato da Luca Fancelli, architetto principe del '400 mantovano, che la completò nel 1494 senza scostarsi dalla grande idea albertiana. La cupola (1733-1765), alta 80 metri, è di Filippo Juvarra. Nel ricchissimo arredo pittorico, le firme di Andrea Mantegna, del suo allievo Antonio Allegri detto il Correggio, di Giulio Romano e dei suoi allievi, di Domenico Fetti, Francesco Borgani, Giorgio Anselmi, Rinaldo Mantovano, Felice Campi e Andreasino.