Realizzato nel tipico marmo rosa di Asiago, il Duomo troneggia di fronte al municipio, quasi a sancire l'equilibrio tra vita civile e spirito religioso.
Il Duomo è dedicato a San Matteo Apostolo, patrono della città.
Un primo elemento in muratura di questa chiesa risale al XIV secolo (1393), ma essa fu oggetto di numerose distruzioni e ricostruzioni nel corso dei secoli. L'edificio realizzato tra il 1842 e il 1870 dall'architetto Luigi De Boni, e consacrato dal vescovo di Padova Giuseppe Callegari il 12 settembre 1888, venne distrutto nel 1916 durante la Prima Guerra Mondiale.
Subito dopo il conflitto la chiesa venne ricostruita, aperta al culto nel 1922 e inaugurata nel 1926.
L'esterno, in stile neoclassico a colonnato corinzio, ha struttura a crociera con tre navate ed una cupola centrale. La facciata e la scalinata, opera dell'architetto Vincenzo Bonato, sono realizzate in marmo rosso di Asiago, tagliato e lavorato con lesene, capitelli, cornicione e timpano superiore.
La statua centrale che rappresenta il patrono S. Matteo ed un ragazzo in ginocchio, è opera dell'asiaghese Pallante Pesavento; sopra le due porte laterali figurano le statue della Beata Giovanna Maria Bonomo e di Sant'Antonio da Padova.
Sul lato nord, il campanile monumentale con finestroni, è realizzato tutto in pietra da taglio lavorata con torre campanaria al cui interno si trovano 6 campane in bronzo fuse nel 1921: la campana maggiore è denominata “Matìo”. Anche il campanile fu distrutto durante la Grande Guerra ma poi venne ricostruito.
Sul lato sud, nel marzo 2003 è stata ricollocata l’antica meridiana.
L'altare maggiore ha retrocoro circolare, e ci sono due altari nella crociera; in quello di destra è stato traslato il 16 agosto 1650, ad opera del vescovo di Padova Giorgio Cornaro, il corpo del martire S. Modesto; altri due altari sono nelle navate laterali. All'inizio delle due navate minori si trovano a sinistra il Battistero, a destra la cappella dedicata alla Beata Giovanna Maria Bonomo (inaugurata nel 1970 in occasione del terzo centenario della sua morte con un altare in cui è conservata un'urna datata 1785 con la tibia della Beata).
Numerose opere d'arte sono custodite all'interno. Di grande valore sono le due pale “La Vergine Santissima fra S. Matteo e S. Giovanni”, opera di Francesco da Ponte il Vecchio (posta sopra l'altare maggiore), e “S. Antonio Abate fra S. Giustina, S. Lucia e S. Rocco da un lato, e S. Vito e S. Modesto dall'altro”, opera di Francesco da Ponte il Giovane (posto sopra l'ingresso alla Cappella del Sacro Cuore).
Da rilevare anche una “Via Crucis” del Palazzi e l’organo con 3600 canne che si deve alla famiglia Ruffatti di Padova.