Il monumento religioso più insigne della diocesi è la cattedrale di Ivrea, per la quale il reperimento di cospicui resti di costruzioni romane, reimpiegati nelle sue parti più antiche, fanno ritenere che, sopra l’altura sulla quale essa sorge, fosse già presente un tempio romano in asse con il sottostante teatro, di cui sono ancora visibili alcune tracce. Tale tempio venne poi trasformato in chiesa cristiana tra il IV ed il V secolo, quando venne istituita la diocesi, rendendola autonoma da quella di Vercelli.