Építését megelőzően már hosszú évszázadokon át ezen a helyen volt a város vallási központja. Arómaiak idején egyMinerva-templom állt itt, amelyről a korabeli feljegyzések részbenBasilica estiva intramurana, részben pedigEcclesia major néven írtak. Ugyanezen a helyen alapította meg390-benSzent Ambrus a Santa Maria Maggiore-bazilikát. A következő évszázadokról nincsenek megbízható adatok, de valószínűleg a9. században emelték a szomszédságában a Santa Tecla-bazilikát, és a San Giovanni-keresztelőkápolnát. Mindhárom építményt1386-ban lebontották és1396-banGian Galeazzo Visconti herceg utasítására hozzáfogtak a dóm építéséhez. A főépítész1400-tólFilippino degli Organi volt.1418-banV. Márton pápa szentelte fel az épülő templom főoltárát.
A15. század utolsó évtizedében a munkák folytatásaLudovico Sforza (il Moro), Milánó hercege, de még inkább két kiváló építész,Cristoforo Solari ésGiovanni Antonio Amadeo nevéhez fűződik, utóbbi építette fel a négyezetes kupolát. Ludovico1499. évi bukása után az építkezést már csökkenő ütemben folytatták, majd Amadeo1522-ben bekövetkezett halála után némi szünet állt be. Később lombard, francia és német építészek folytatták a munkálatokat.
Borromei Szent Károly kardinális újra felvétette a munkát.1567-benPellegrino Tibaldi monumentálisbarokk homlokzatot tervezett, amely éles ellentétben volt a székesegyház stílusával.1572. szeptember 20-án Borromeo KárolySzűz Mária születésének emlékére felszentelte a dómot. A homlokzat téves koncepcióját1616 utánFrancesco Maria Richinireneszánsz stílussal igyekezett egyensúlyba hozni, de ez még mindig ellentétben állt az épület gótikus vonalaival.1655-benCarlo Buzzi folytatta a munkát, és arra törekedett, hogy a főhomlokzat régebben kialakított részletei összhangba kerüljenek a gótikus alapstílussal. Ő azonban három évre rá meghalt, és terve hosszú időre befejezetlen maradt.1765 és1769 között került fel a kupolatorony hegyes csúcsa, és erre helyezték rá1774-ben a Mária-szobrot, a milánóiak kedveltMadunnináját. Újabb fordulat következett be a dóm építésébenNapóleon uralma alatt. Testet öltött a nyugati főhomlokzat átalakítására vonatkozó régi elképzelés:1813-ig Zanoia és Amati eszerint alakították ki végleges formáját, amelyen már ismét a gótika uralkodik. A19. században újabb díszítő elemek is kerültek az épületre és1890-ben, fél évezreddel építésének megkezdése után, a téren már nagyjából a mai dóm állott.1886-ban ismét pályázatot írtak ki a főhomlokzat átalakítására, mivel még mindig sok ellenzője volt. A pályázatonGiuseppe Brentano lett a győztes, de tervét nem valósították meg. A20. század elején készültek el a bronzkapuk.
A dóm főhomlokzataAz oltár mellett balrólSzent Bertalan szobra áll
A sok építkezési periódus és a főépítészek gyakori váltakozása miatt az épület homlokzata a stílusok sokféleségét tükrözi: az alsó rész Pellegrino Tibaldi és Richini reneszánsz-barokk, a felső pedig Buzzigótikus formáit, amit az ablakok kialakítása közötti különbözőségek szemléltetnek. A homlokzatot tornyocskákkal koronázott pillérek tagolják öt részre a templom belső elosztásának megfelelően. Mind az öt részhez díszes kapuzat és két sor kisebb és nagyobb ablak tartozik. A kapuk fölött bibliai jeleneteket ábrázoló márványdomborművek láthatók (Judit és Holofernész, Sába királynője és Salamon király stb.); a homlokzat alsó zónájának dekorációját az ótestamentumból vett jelenetekreliefjei alkotják. A korai barokk stílusú portálkeretezések Tibaldi munkái; a bronz ajtószárnyak már a 20. század elejéről származnak: két bal oldali1948-ban és1950-ben készült el (Minerbi, illetve Castiglioni munkája) ésNagy Konstantinmilánói ediktumát, illetve Szent Ambruspüspök életét ábrázolja. A középső a legrégebbi,1894 és1905 között készítette Pagliaghi és Mária életéből vett jeleneteket ábrázol; a következő (Lombardi műve) MilánónakII. Frigyes által történt lerombolását mutatja be.
A három hatalmas csúcsíves ablakNicolas da Bonavente1390-es munkája. Azapszis vonalai tiszta gótikus stílust tükröznek. A hatalmas falazat innen kezdődően épült nyugati irányban a templomhajókkal a 15. és18. század között. Az egész magas lábazaton nyugszik, és gazdag szobordíszítményeivel tör az ég felé. Az épület szerkezetét azonban a díszek nem rejtik el: világosan kivehető 40 támpillére, amelyeket a belső pillérekkel a hajók fölött tartóívek kötnek össze. A tömbszerű lábazat fölött a széles ablakokkal áttört falak tömegét Filippino degli Organi finom csipkeszövevényei oldják fel a csúcs felé haladva.
A székesegyházat a pillérsorok öt hosszanti és háromkereszthajóra osztják. Afőhajó kétszer olyan széles, mint az oldalsók. A két szélső hajó boltozata a legalacsonyabb és a főhajóé a legmagasabb. A hosszanti hajókat három kereszthajó szeli át; a középső itt is kétszer olyan széles, mint az oldalsók. A templom építészeti középpontja a fő- és a kereszthajó találkozásában levőnégyezet, fölötte tör az égnek a nyolcszögletű kupolatorony, amelyet négy hatalmas boltív tart.
A jobb oldalhajót kilenc támpillér osztja nyolc bolt-szakaszra. Az elsőben láthatóAriberto d'Intimiano,1045-ben elhunyt milánóiérsek szürke márvány szarkofágja, a másodikban a város1295-ben elhunyt püspökének és hercegének,Ottone Viscontinak a sírja, a harmadikban Milánó püspökeinek állít emléket egy márványtábla, a negyedikben az1394-benVelencében elhunytMarco Carelli síremléke látható, az ötödikben Brentano pályázatára emlékeztet egy márványtábla. A három utolsó szakaszban Pellegrininek egy-egy oltár-remeke áll; a nyolcadiknak a Mária-szobra1395-ből való, és egyike a dóm legértékesebb műtárgyainak. E boltszakaszok színes ablakaitNicolo da Varallo ésCristoforo de Motti készítette.
A jobboldalhajó és a kereszthajó találkozásánál áll az1555-ben elhunytGiacomo Medici síremléke.Leone Leoni készítette1563-ban. Díszítése domborművekből és bronzszobrokból áll. A síremlék fölött látható a templom egyik legszebb üvegablaka.Corrado di Michis készítette1564-ben, ésJános evangélista életéből vett jeleneteket ábrázol. Közvetlenül a Medici-síremlék mellett egy kis oltár áll, amelyet a16. században (a szinténMedici)IV. Pius pápa ajándékozott a dómnak.
A kereszthajó déli részének a Medici-síremlékkel ellenkező sarkában áll aMária bemutatása a templomban nevű oltár, amelynek márványszobrátAgostino Busti („il Bambaia”) faragta a 16. században. Az oltár mellett balrólMarco d’Agrate az1500-as években élt szobrászSzent Bertalant ábrázoló világhírű műve áll. A szobor, anatómiai részleteinek pontossága és erőteljes realizmusa miatt nagy hatást gyakorolt a korabeli hívekre. Felirata:„Non me Praxiteles, sed Marcus finxit Agrates”. azaz „Nem Praxiteles faragott engem, hanem Marco d’Agrate”).
A kereszthajó bal szárnyában két oltár áll: az elsőCarlo Beretta műve (1754), márvány domborművének témájaSzent Tekla az oroszlánokkal; a másodikMarcantonio Prestinari alkotása (1594): aKeresztre feszített Krisztus a szentekkel. A fölöttük látható ablakokNicolo da Varallo alkotásai ésDamaszkuszi Szent János életéből mutatnak be jeleneteket.
A kereszthajó középső hajóját észak felől abarokkCapella della Madonna del’Albero határolja. A kápolnaFrancesco Maria Richini műve. Előtte áll az adományozójárólTrivulzio-kandelábernek nevezett, hétágú bronz gyertyatartó. A francia Nicolas de Verdunnek ez a remekműve a 12. vagy a13. századból származik és1568-ban került a milánói dómba. A díszes, művészi lábazaton nyugvó gyertyatartó tulajdonképpen stilizált fát ábrázol, amelynek hét ágán koronák tartják az égőket. A kápolna fölötti ablakokBorromeo Szent Károly életéből ábrázolnak jeleneteket.
A kápolna mellett balról, a kereszthajó sarkában áll aSzent Katalin-oltár, amelynek márványfigurájátcampionei mesterek faragták remekbe a14. században. Az oltár fölötti ablak a szent életéből mutat be jeleneteket. Az oltár melletti ablakCarlo Urbino alkotása és az apostolok történetét ábrázolja (1567).
A jobb oldali mellékhajó
Szent József-oltár
Trivulzio-kandeláber
Gian Giacomo Medici síremléke
A baloldalhajó szintén boltszakaszokból áll. A három utolsó boltszakaszban (azaz amelyek a főbejárattól legtávolabb esnek), csakúgy, mint a szemközti jobb oldalhajóban, Pellegrino Tibaldi egy-egy művészi oltára áll. A nyolcadik boltszakaszban levő oltártBaroccio17. századi festménye díszíti, amely Szent Ambrus életének egy jelenetét ábrázolja. A következő oltárképét azAngyali üdvözletetFederico Zuccari festette. A hatodik boltszakaszban egy fafeszület áll: a legenda szerint Borromeo Szent Károly az1576. évipestisjárvány idején ezzel vonult végig Milánó utcáin. Az itt látható ablak flamand mester műve ésNagy Konstantin anyjának életéből vett jeleneteket ábrázol (1575). Az ötödik boltszakaszbanFrancesco Sforza hajdani híve,Alessio Tarchetta sírjának másolata áll. A negyedik boltszakasz freskóit Pellegrino készítette; a harmadiknak az ablakai azonban modernek, Giovanni Buffa alkotásai. A második boltszakasz falán kétveronai vörös márványból készült tábla áll, nyolc apostol domborműképével, amelyek egy ismeretlen, 13. századi campionei mester alkotásai. E boltszakasz mellett, balról a második oldalhajóban egy Pellegrino által tervezettreneszánsz keresztelőmedence van, a hozzá tartozóporfirmedence, amely a feltevések szerint még a római korból maradt fenn. Az első boltszakaszban Carpi modern, festett üveg-ablakai alatt egynapóra áll, amelyet a szemközti ablakból ideirányított fény világít meg.
A szentélyben levő főoltárt patkó alakban – tíz pillérrel részekre osztott – fallal övezett széles kórus öleli körül, s ez választja el a még nagyobb és szélesebb félkört alkotó szentélykörüljárótól. A márvány szentélyrekesztő Pellegrino Tibaldi műve, jellegzetesen későreneszánsz kori alkotás. A szentélykörüljáróból a templom mindkét oldalán egy-egy téglalap alaprajzúsekrestye nyílik.
A szentély benyúlik a kereszthajóba, csaknem a kripta bronzkorlátjáig. Elülső részét, az ún.Coro Senatoriót (Szenátus-kórus) mindkét oldalról hatalmasorgona szegélyezi. A tíz pillér közül az első kettő egyben a kereszthajót három részre osztó pillérsorokapszis felé eső utolsó oszlopa. Mindkettőn aranyozott bronzborítású szószék látható. Domborműveik ó- és újtestamentumi jeleneteket ábrázolnak. Az egyiknek a kariatidái az evangélistákat, a másiké az egyházatyákat ábrázolják. A két szószék Pellegrino Tibaldi műve.
A szentély két vége között rövid lépcső vezet a templom egyik díszéhez, a gazdagon dekorált, barokk főoltárhoz. Ennek egyik része a dómnakV. Márton pápa által1418-ban felszentelt eredeti oltára. Mai formáját a 20. század elején alakították ki és hozzá tartozik az angyalokkal díszített hatalmasbaldachin, amelyet nyolc oszlop tart. A szentély diófa padjait szintén Pellegrino Tibaldi tervezte. A főoltár fölötti boltozaton, egy mélyedésben elhelyezett medaillon ereklyét rejteget: a Krisztus keresztjéből származóSzent szeget, amelyetSzent Ambrus püspök talált meg és állítólagNagy Konstantin hagyatékából származik. Minden év május 3-án megmutatják a nagyközönségnek.
A szentélykörüljárót tíz-tíz egymással szemben álló pillér tagolja. A belső pilléreket a kórusfal köti össze, amelyen 17 szoborral elválasztva, Mária életét ábrázoló domborművek láthatók. Mivel az első pillérek egyben a kereszthajót felosztó pillérsorok utolsó tagjai, a szentélykörüljáró hét boltszakaszra oszlik. Jobbról elindulva, az elsőben hatalmas Mária-kép másolat látható, amelynek eredetijét atoszkánai iskolához tartozó egyik ismeretlen mester alkotta a 16. században. Az eredetiFirenzében látható. Az első boltszakaszból két ajtón át lejárat vezet a kriptába és ugyaninnen díszes kapu nyílik a dóm déli sekrestyéjébe, amely a székesegyház kincstárának ad otthont.
A déli sekrestye1393-ból származik, a dóm legrégibb részletei közé tartozik; német és olasz mesterek építették. Jobbra, a kézmosó fölöttGiovannino de GrassiKrisztus és a szamáriai a kútnál szobra áll, balra egy fülkében pedigCristoforo SolariKrisztus az oszlopnál szobra.
A szentélykörüljáró második boltszakaszában egy régi freskó maradványa látható, aMaria dell'Aiuto (Mária, a segély anyja). Ugyanitt helyezték el egy gótikus konzolonV. Márton pápa1424-ből származó szobrát,Jacopino da Tradate alkotását.
A harmadik boltszakasz érdekessége egy igen régi, Szent Ambrus püspök idejéből származó márványtábla, amelybe a kezdet és a vég szimbólumait vésték. Feltehető, hogy több ilyen tábla is létezett, s ezek a nem ariánus katolikus templomok megkülönböztetésére szolgáltak. Ugyanitt értékes dombormű is áll, ismeretlen német mester alkotása, melynek címe:Pietà, két angyallal (1389).
A negyedik boltszakasz a dóm leghátsó kiszögellése. Itt állBorromeo Szent Károly1572. szeptember 20-i templomfelszentelésének emléktáblája.
Az ötödik boltszakaszban egy 13. századibizánci feszület áll, míg a hatodikban két értékes freskó valamintIV. Pius pápa szobra,Angelo de Marini alkotása. A hetedik boltszakaszból nyílik az északi sekrestye díszes oromzatú bejárata. A sekrestye mennyezeti freskóitCamillo Procaccini festette.
Scurolo di San CarloAMadonnina-szobor a kupola tetején
A szentélykörüijárő jobb oldalán, az első boltszakaszból két ajtó is vezet a kriptába, azaz egy nagy, kerek terembe, amelyet szintén Pellegrino Tibaldi tervezett, de a 17. századbanstukkódíszítéseket kapott. Innen érhető el a föld alatti, nyolcszögletűScurolo di San Carlo nevű kápolnába, amely alombardiai történelem nagy alakjának, Borromeo Szent Károlynak síremlékét rejti magában. A Richini által tervezett kápolnát ezüstlemezekből készített domborművek díszítik. A szent koporsója, amelyetIV. Fülöp spanyol király ajándékozott a dómnak,hegyikristályból készült.
Antonio Amadeo a milánói dómguglia maggiore tornyán
A márványtáblákkal borított tetőt szobrok, tornyocskák, girlandok, oromzatok és ereszek díszítik. Ezen díszítőelemek építését egy végrendelet indította el. A 140 tornyocska közül a legrégebbi a sekrestye utolsó támoszlopán áll, ezt a 14. században egy Mario Carelli nevű polgár végrendelete értelmében építették fel. A tetőről jól látható a kupola, melyet aguglia maggiore nevű torony koronáz, tetején aMadunnina-szoborral. MárBramante ésLeonardo is tanulmányozták, hogy miképpen lehetne tornyot építeni a dómra, de a tulajdonképpeni tervAntonio Amadeótól származik, aki1490-ben fogott hozzá a megvalósításhoz, s a munka több mint tíz esztendőt vett igénybe.
A dóm méretarányos, valósághű mása a híressvájci, épületeket bemutatóSwissminiatur makettparkban is látható. A parkTicino kantonban található, amely korábban amilánói hercegek uralma alatt állt, ennek a történelmi kapcsolatnak állít emléket a kiállított makettdóm.