Die Kirche S. Domenico ist ein großartiges gotisches Gebäude, mit dessen Bau 1226 begonnen, das im 14. Jh. erweitert und 1465 fertiggestellt wurde.

Im weiten, majestätischen, einfachen Inneren sticht die Kapelle der Hl. Katharina von Siena hervor, wo der Schädel dieser Heiligen verehrt wird. Die Kapelle wurde 1488 gebaut und Anfang des 16. Jhs. vor allem vom Sodomia mit Fresken ausgemalt, und unter den Bildern sticht das mit der Hl. Katharina von Siena hervor, die ohnmächtig wird.
In der Kapelle der Bögen gibt es ein Bild vom Ende des 14. Jhs. von Andrea di Vanni, das einzige getreue Porträt der Hl. Katharina von Siena.
Auf dem Hauptaltar gibt es ein Ziborium und zwei Engel, ein äußerst raffiniertes Werk von 1475 vom Florentiner Renaissancebildhauer Benedetto da Maino.
Im rechten Seitenschiff kann man die sogenannte Kapelle Der Deutschen besichtigen, die so heißt, weil sie Gräber und Inschriften deutscher Studenten enthält, die im 16. und 17. Jh. die Universität Siena besuchten.