Il duomo di Ancona è dedicato a san Ciriaco ed è la cattedrale metropolitana dell'arcidiocesi di Ancona-Osimo. È una chiesa medioevale in cui lo stile romanico si fonde con quello bizantino, evidente nella pianta e in molte decorazioni. Sorge in scenografica posizione alla sommità del colle Guasco, già occupata dall'Acropoli della città greco-dorica, da dove domina tutta la città di Ancona e il suo golfo. Nel maggio del 1926 papa Pio XI l'ha elevata alla dignità di basilica minore.
L'antico edificio, di furono rinvenute le fondazioni sotto al Duomo, aveva una pianta corrispondente a quella del transetto della chiesa attuale. Tali fondazioni sono costituite da blocchi di arenaria sovrapposti; quelle perimetrali compongono un rettangolo di metri 19 X 32, hanno una larghezza di metri 2,50 e sono conservate per un'altezza massima di circa due metri. Parallele ed interne a questo rettangolo, e con pianta a Π (pi greco), sono rimaste tracce della fondazione della cella . Non tutti i blocchi di arenaria delle fondazioni si sono ritrovati; dove essi mancano, sono comunque rimaste le trincee ove erano allocati, cosa che permette di ricostruire tutto il sistema fondante del tempio e di formulare ipotesi ricostruttive del suo aspetto originario. Importante, a tal proposito, è la presenza di trincee di collegamento tra le fondazioni esterne e quelle interne, che permette di risalire al numero delle colonne di ogni lato.
Il duomo rappresenta un alto esempio di arte romanica a cui si mescolano elementi bizantini e gotici; costituisce uno dei più importanti esempi di questo stile in Italia.
Facciata, protiro e portale
La facciata, tripartita, è preceduta da un'ampia scalinata, al di sopra della quale si alza il duecentesco protiro strombato romanico, formato da un arco a sesto pieno sorretto da quattro colonne. Quelle anteriori poggiano su leoni di marmo rosso di Verona, mentre quelle posteriori, aggiunte in seguito dal Vanvitelli, poggiano su basamento. Il leone di sinistra protegge fra le sue zampe un agnello o pecora, mentre quello di destra schiaccia una serpe. Nel sottarco sono quattro rilievi rappresentati i simboli degli Evangelisti. Il portale, attribuito a Giorgio da Como, (1228 circa), è in stile romanico-gotico e costruito in pietra bianca del Conero e marmo rosso di Verona. Presenta una profonda strombatura ed è ornato di fasci di colonne reggenti una serie di archi ogivali nel cui giro sono rilievi con immagini simboliche: busti di santi, figure di animali reali e fantastici, motivi vegetali. Al di sopra del protiro si trova un grande oculo con cornice romanica e, ai lati, due monofore.
Esterni
Tutt'intorno, l'edificio si presenta come una poderosa e luminosa massa in pietra bianca del Conero e (nella facciata principale) in marmo greco, movimentata dalle absidi sporgenti dai transetti e dall'alzarsi del piano della navata mediana; il tutto è incentrato sullo slancio della cupola nella crociera. Una fine decorazione ad archetti pensili di gusto lombardo profila tutte le superfici e crea bei giochi di chiaroscuri. Isolato dal corpo principale sorge il campanile di cui si hanno notizie fin dal 1314 e che sorge sulla base di una torre militare tardo-duecentesca.
Cupola
San Ciriaco vanta una delle più antiche cupole d'Italia. Di forma ogivale con tamburo dodecagonale poggiante su una base quadrata decorata ad archetti, venne alzata nell'incrocio dei bracci nel XIII secolo; da alcuni viene attribuita a Margaritone d'Arezzo (1270). Rappresenta uno degli sporadici esempi nell'architettura del periodo, insieme alle venete Basilica di Sant'Antonio da Padova e Basilica di San Marco a Venezia, nelle quali si vede una cupola posta a coronamento di una chiesa, e non di un battistero. Nel XVI secolo venne realizzata la copertura in rame che ancor oggi la caratterizza nel panorama cittadino.
Interno
L'interno è a croce greca a tre navate. Le colonne sono romane di reimpiego e terminano su bei capitelli, alcuni dei quali bizantini. Al centro della crociera è la slanciata cupola dodecagonale costolonata, con pennacchi sorretti da figure bizantineggianti di angeli oranti. La cupola poggia su pilastri cruciformi polistili; gli archi rampanti che la collegano alle pareti esterne hanno la peculiare caratteristica di essere posti all'interno e non all'esterno della costruzione, come di consueto negli edifici gotici; probabilmente ciò è stato attuato per non alterare l'armonia della costruzione romanica, già completa nel momento della costruzione della cupola.
Nel coro, con cui termina il braccio longitudinale, è esposto il dipinto di Ercole Fava Resurrezione di Cristo.
I bracci laterali dei transetti terminano con presbiteri sopraelevati su cripte e terminanti con absidi; il braccio centrale del presbiterio ha forse perso l'abside originale durante i lavori di ampliamento attuati nel XV secolo. Le navate centrali sono coperte da pregiate volte lignee a carena di nave rovesciata, tipiche anche dell'arte veneziana; queste volte sono dipinte a motivi geometrici e risalgono al XV secolo.
Il transetto destro ospita la Cappella del Crocifisso, dove le transenne sono composte da preziose formelle graffite di plutei risalenti al 1189, opera di un maestro Leonardo. Essi riportano figure di santi, profeti e animali simbolici.