Dopo la morte nel 1226 e in seguito alla canonizzazione di S. Francesco, il pontefice Gregorio IX poneva la prima pietra sul terreno che doveva vedere l’edificazione della “specialis ecclesia”. La Basilica consacrata nel 1253 da Innocenzo IV, è costituita dalla sovrapposizione di due chiese, inferiore e superiore, che corrispondono a due fasi costruttive diverse, nelle quali collimano elementi del romanico umbro con il linguaggio gotico di ascendenza francese. Fu iniziata nel luglio del 1228 e fu terminata nel 1230, quando vi fu traslatato il corpo del Santo. Il progetto evidenzia la duplice funzione: la chiesa inferiore destinata a diventare cripta e la superiore di predicazione. L’apparato decorativo delle due chiese, rappresenta il più importante complesso pittorico dell’arte del XIII e del XIV sec., infatti, tra i più eminenti artisti del Duecento e del Trecento italiano vi lavorarono, a partire da Cimabue, Giotto, Simone Martini, Pietro Lorenzetti, Jacopo Torriti e altri. La facciata della chiesa superiore è caratterizzata da linee semplici e coronata da un timpano triangolare secondo il gusto gotico locale. Il portale gemino e al centro del registro mediano, il rosone di forme cosmatesche fra i simboli degli Evangelisti a rilievo. Sul lato sinistro, la loggia delle Benedizioni costruita nel 1607. Chiesa inferiore: vi si accede per un portale della seconda metà del Duecento; l’interno presenta una pianta a croce egizia con abside semicircolare e corto transetto voltato a botte. La semplice navata è composta da quattro campate con volte a crociera ribassate. Sui fianchi di ogni campata si aprono archi a sesto acuto che s'immettono nelle cappelle laterali aperte sui i due lati lunghi e alle testate del transetto. Affreschi del Maestro di S. Francesco: eseguiti nel 1253 ca. e di notevole interesse iconografico, sono attribuibili al pittore detto Maestro di S. Francesco, di origine umbra influenzato dalla personalità di Giunta Pisano. Cappelle laterali di destra: I cappella di S. Ludovico o di S. Stefano con affreschi di Doni e Giorgetti con quadrifora opera di Giovanni di Bonino e collaboratore. Nel passaggio alla successiva cappella di S. Lorenzo, affreschi della seconda metà del ‘300. II cappella di S. Antonio da Padova con affreschi di Sermei con quadrifora opera di maestri giotteschi e di Giovanni di Bonino. III cappella, della Maddalena, affreschi eseguiti da Giotto e dai suoi collaboratori. Nel presbiterio, l’altare maggiore è opera di marmorari romani. Nelle quattro vele della volta gli affreschi raffiguranti le Allegorie delle Virtù francescane e la Gloria di S. Francesco databili entro il primo ventennio del ‘300. Il braccio destro della crociera è coperto da due fasce di decorazione ad affresco opera dei collaboratori di Giotto sotto la direzione del maestro; nella prima fascia da destra opera di Cimabue, Madonna con Bambino in trono, quattro angeli e S. Francesco e altri affreschi; nella seconda fascia da destra, Crocifissione opera di Giotto e altri affreschi. Cappella di S. Nicola con affreschi dei discepoli di Giotto. Il braccio sinistro della crociera è interamente decorato da affreschi eseguiti tra il 1315 e il 1320 da Pietro Lorenzetti e aiuti. Cappella di S. Giovanni Battista con affresco di Pietro Lorenzetti raffigurante la Madonna col Bambino e i SS. Francesco e Giovanni Battista e bifora che presenta caratteri cimabueschi e romani. Sopra la tribuna in fondo alla nicchia, affreschi attribuiti a Puccio Capanna. La cappella di S. Martino è decorata ad affresco interamente da Simone Martini, tra il 1312 e il 1320. Nell’archivolto dell’arco di ingresso sono raffigurati Sante e Santi e nel resto della cappella Storie di S. Martino. Chiesa superiore: a una navata con quattro campate, transetto ed abside poligonale, interamente coperta da volte a crociera di forma ogivale sostenute da costoloni che terminano con pilastrini a fascio. La luminosità dell’ambiente è conferita sia dalla presenza di grandi bifore sia nella navata che nell’abside che dalla presenza di quadrifore. Le soluzioni architettoniche adottate sono desunte dal Gotico d’oltralpe che trova nella chiesa una fedele applicazione, pur mantenendo caratteristiche della tradizione italiana. Il transetto e l’abside sono interamente decorate da un vasto ciclo di affreschi realizzati da Cimabue a partire dal 1277. Nel braccio sinistro della crociera, Crocifissione, seguono cinque scene apocalittiche. Gli affreschi dell’abside raffigurano le Storie di Maria. Il braccio destro della crociera presenta i Fatti della vita di S. Pietro opera di più maestri legati a Cimabue. A Cimabue sono attribuiti anche gli affreschi della crociera raffigurante i Quattro Evangelisti. All’altezza della III campata, nella volta della campata affreschi di Jacopo Torriti; all’altezza della prima campata, i quattro dottori della Chiesa, riconducibili a più maestri tra i quali il Maestro di Isacco e il Maestro della Cattura. Alle pareti della navata, al di sopra del ballatoio e ai lati delle finestre, Storie del Vecchio e Nuovo Testamento attribuiti a Jacopo Torriti, al Maestro della Pentecoste, al Maestro della Cattura e al Maestro di Isacco. Nel registro più basso della navata, in tre scene ripartire ciascuna da finte colonne tortili unificate da una falsa mensola e dal soffitto a lacunari, si svolgono le ventotto Storie di S. Francesco di Giotto e di altri autori come il Maestro di Isacco, il Maestro della Cattura, il Maestro del Crocifisso di Montefalco e il Maestro della Santa Cecilia. Il ciclo si ispira alla Vita (Legenda maior) di Bonaventura di Bagnoregio.