Anteriormente fue la sede episcopal de la diócesis de Montefiascone (suprimida e incorporada a la diócesis de Viterbo, Acquapendente, Bagnoregio, Montefiascone, Tuscania y San Martino al Monte Cimino en 1986) y ahora es una basílica menor (estatus otorgado en 1943).El edificio desde la cripta hasta la base de la cúpula data de los siglos XV y XVI y fue realizada por el arquitecto veronés Michele Sanmicheli, probablemente con la ayuda de Antonio da Sangallo el Joven.[2] En ese momento se creó la iglesia inferior y se redactaron los planos para la iglesia superior, aunque por razones económicas esta fase de construcción se detuvo al nivel del techo, y la catedral permaneció abierta a la intemperie hasta 1602.Los campanarios y la fachada oeste fueron diseñados y añadidos en 1840 por el arquitecto Paul Gazola,[3] utilizando elementos decorativos muy simples: las estatuas de san Flavio de Montefiascone y santa Margarita de Antioquía, los principales santos venerados en Montefiascone, y un tímpano clásico sostenido por columnas jónicas y coronado por las armas del cardenal Macchi.[4] En 1986, la diócesis de Montefiascone se fusionó con otras para formar la diócesis de Viterbo, Acquapendente, Bagnoregio, Montefiascone, Tuscania y San Martino al Monte Cimino,[5] y la iglesia dejó de ser sede episcopal.
