Il duomo di San Martino a Lucca è un esempio di romanico pisano con influssi gotici. Come il duomo di Pisa, anch'esso è dislocato vicino alle mura tanto che molti viaggiatori sono convinti che la chiesa di San Michele in Foro, al centro della città, sia la cattedrale e non San Martino.

La chiesa in sè è molto bella, come molte chiese in Lucca è buia, il che, sebbene possa essere suggestivo, non lascia apprezzare come si conviene l'arredo interno.

Quello che salta di più all'occhio, nonostante la scarsa luce, è l'edicola del Volto Santo, un crocifisso ligneo ritenuto una delle prime immagini di Cristo.

Il crocifisso è probabile che sia una replica dell'undicesimo secolo ed è veneratissimo dai lucchesi. Molte sono le leggende su questa immagine, tra le quali il fatto che il volto sarebbe stato scolpito non dall'uomo, ma da mano divina.

La visita alla chiesa è gratuita, ma se si vuole andare a visitare la bellissima tomba di Ilaria del Carretto, bisogna pagare un biglietto per accedere alla sagrestia.
Al duomo è attaccato il bellissimo campanile (non visitabile).

Adiacente sempre alla cattedrale è il museo dell'opera, mentre come battistero è utilizzato la vicina chiesa di San Giovanni e Reparata. Una curiosità molto visitata dai turisti è il labirinto scolpito nel portico della chiesa.

Il Duomo di Lucca, in quanto sede vescovile, fu costruito nel VI sec. ad opera di San Frediano e divenne sede arcivescovile nel VIII sec. Questo consisteva, nell'odierna Piazza San Martino, di chiese raggruppate con funzioni differenziate come l'archivio, la scuola, il battistero e la chiesa stessa.

A partire dal 1060 il vescovo Anselmo da Baggio lo fece completamente ricostruire consacrò la cattedrale solennemente nel 1070, già in quanto papa Alessandro II. Fu una basilica a cinque navate, con cripta e conservava la preziosa icona del Volto Santo ed era un centro religioso, economico e politico di grande importanza. Il solo reperto di questo periodo della chiesa è però il Busto di Anselmo.

Il rifacimento del portico di facciata fu fortemente influenzato dal Duomo di Pisa. I lavori avvennero ad opera di Guidetto da Como scultore ed architetto, verosimilmente di formazione comacina, già impegnato nel cantiere pisano che nella facciata del San Martino si raffigura con in mano una pergamena con la data 1204. Qui nasce lo “secondo stile lucchese” che accentua ulteriormente la complessità e l'intrico della decorazione a colonnette, già viste sulla facciata di San Michele in Foro. I lavori successivi dell'ampliamento continuarono ancora anche nel '400, a questo secolo risale anche l'interno a tre navate.

Nel portico vediamo i bassorilievi ad opera di Guidetto e la sua scuola, come il ciclo dei mesi e storie di San Martino, ma qui troviamo anche la Deposizione di Nicola Pisano. Sul pilastro addossato alla base del campanile v'è scolpito un labirinto con l'iscrizione che ricorda il mito di Teseo e Arianna.

Al centro della navata sinistra, si trova il Tempietto dove è custodito il Volto Santo di Lucca, un crocifisso ligneo che la tradizione vuole realizzato dal fariseo Nicodemo ad immagine di Gesù. Tra le opere d'arte più importanti del Duomo è l'Ultima Cena di Tintoretto e un dipinto di Ghirlandaio raffigurante la Madonna con il Bambino tra i SS. Pietro, Clemente, Paolo e Sebastiano. Ma è famoso anche lo splendido Sarcofago in marmo di Ilaria del Carretto, moglie di Paolo Guinigi, signore di Lucca, ad opera di Jacopo della Quercia.