Rappresenta il principale luogo di culto sia della città che della Diocesi Suburbicaria di Velletri-Segni. La sua prima edificazione risale al IV secolo, sul luogo di un antico tempio romano consacrato a Marte. Nel XIII secolo, su tale chiesa ne è stata costruita una nuova, con cappella sotterranea dedicata a San Eleuterio.

Distrutta quest’ultima a causa di un terremoto, tra il 1659-62 è stata edificata l’attuale Cattedrale di San Clemente.

L’interno è articolato in tre navate, l’altare maggiore presenta un ciborio sormontato da un’edicola in stile cosmatesco. L’abside è decorata da affreschi trecenteschi da poco restaurati. Degno di nota è il cinquecentesco organo ligneo dorato con angeli e la trecentesca icona della Madonna delle Grazie.

Il portale che conduce alla sagrestia è del 1483, ed è affiancato da un affresco con la Madonna e quattro Santi del XV secolo. Nella cripta sono conservate le reliquie dei Santi martiri Ponziano ed Eleuterio.