La sede vescovile della Basilica di San Pietro è il luogo di culto più imponente di Frascati. Costruita nel 1598 sotto richiesta del vescovo Tolomeo Galli, si considera, per ordine di tempo, la quinta cattedrale di altre ad avere la sede della scrivania del vescovo tuscolano. Venne consacrata ufficialmente dal cardinale Fausto Poli nel 1636.
L'8 settembre 1943, Frascati viene bombardata duramente e la cattedrale rimane danneggiata. L'edificio viene riedificato grazie a Genio Civile e al vescovo Biagio Budellacci e ultimato nel 1949, anche se il tetto e la facciata sono stati restaurati in seguito, rispettivamente nel 1965 e nel 2002.
Internamente si rappresenta a croce greca e si compone di tre navate e otto altari. Prima dei bombardamenti l'interno era completamente affrescato, ma viene, poi, ristrutturato privo di ornamenti e tinteggiato color avorio.
Esternamente, la facciata si compone di pietra tuscolana estratta dalle cave di Monte Porzio Catone ed è affiancata da due campanili, entrambi dotati di un orologio: quello di destra a dodici ore e quello di sinistra a sei ore.
La facciata possiedde quattro nicchie, ognuna delle quali contiene la statua di un santo: a partire da sinistra San Sebastiano, San Giacomo Minore, San Filippo Apostolo e San Rocco.
Sopra il portale centrale vi è un altorilievo di marmo raffigurante Gesù che rimprovera l’apostolo Pietro per la sua poca fede. Altre due nicchie si trovano nella fascia superiore della facciata dove trovano luogo, a sinistra, la statua di San Pietro e, a destra, quella di San Paolo. Il meraviglioso aspetto esterno della chiesa, in stile barocco, si deve a Girolamo Fontana.
