È probabilmente intorno al Duomo, dedicato inizialmente a Santa Maria, che si sviluppò la città.
La sua costruzione è datata 1100, epoca in cui venne qui trasferita la sede vescovile da Malamocco (la Matemaucus del periodo romano, forse porto di Padova, sede del Dogado delle isole venete tra il 742 e l`811, distrutta dal maremoto del 1106-07). Nello stesso luogo esisteva una chiesa fin dall'anno Mille. L`attuale struttura e l`orientamento si devono a Baldassare Longhena (1598-1682), superbo architetto del Seicento che avrebbe poi realizzato anche la chiesa della Salute a Venezia, che curò la ricostruzione seguita all`incendio del 1623, conservando tracce di epoche e stili diversi. Così troviamo, sul lato destro, statuette quattrocentesche, contro il fianco sinistro, una fontana con elementi decorativi provenienti dal primitivo edificio e un sarcofago del 1474 e, sopra l`accesso al campanile - in stile romanico-, un bassorilievo del 1300. L`interno, a tre navate, è ricchissimo di opere che spaziano dal battistero (1700) di A. Cattajapietra, all'altar maggiore del Tremignon, alle sculture di Bartolomeo Cavalieri, cui pure si deve, fra l`altro, il monumentale pulpito (1677) in marmo di Carrara, ai dipinti di Andrea Vicentino (1593), Francesco Rosa (1685), Alvise dal Friso (1593), Pietro Malombra (1598) e molti altri.

Tra le opere più importanti svetta una Madonna con Bambino di Cima da Conegliano. Sulla porta un bassorilievo, denominato la Madonna del Riposo, ricorda la sosta notturna di papa Alessandro III nel 1177 quando si fermò a Chioggia prima di recarsi a Venezia a firmare la pace tra impero e papato con Federico Barbarossa. Il duomo è ora dedicato ai Santi Felice e Fortunato, le cui reliquie sono conservate in una cappella laterale con alle pareti pregevoli tele di Palma il Giovane, Piazzetta, Tiepolo, Cignaroli, Diziani e Liberi.