Tarnowski kościół katedralny pod wezwaniem Narodzenia Najświętszej Maryi Panny jest bardzo ściśle związany z historią miasta od początku jego powstania. Był najpierw kościołem parafialnym, później od roku 1400 kolegiatą, następnie od czasu ustanowienia diecezji tarnowskiej w roku 1786 kościołem katedralnym, zaś w roku 1972 bullą papieża Pawła VI otrzymał zaszczytny tytuł bazyliki mniejszej. Od 2006 roku bazylika katedralna nosi tytuł Sanktuarium Matki Bożej Bolesnej. W miarę jak rosło znaczenie świątyni powiększała się też jej bryła. Najstarsza część, wzniesiona niewątpliwie zaraz po lokacji miasta, stanowi obecną nawę główną. W wieku XIX nastąpiły przebudowy. Pierwsza polegała na połączeniu kaplic bocznych w jeden ciąg zarówno od strony północnej jak i południowej. W wyniku tej przebudowy kościół stał się świątynią trójnawową. Obecny wygląd świątynia uzyskała podczas drugiej przebudowy dokonanej pod koniec XIX wieku. Polegała na przedłużeniu prezbiterium i podwyższeniu wieży do obecnej wysokości. Wszystko to zostało dokonane w duchu modnego wówczas neogotyku. Do wnętrza świątyni udajemy się od strony Placu Katedralnego, przedsionkiem południowym. W przedsionku mieści się pomnik 2000-lecia Chrześcijaństwa oraz zabytkowe epitafia, kropielnica z wieku XVII, witraż z Pokłonem Trzech Króli z roku 1894 i dawne metalowe drzwi z wieku XVI, umieszczone na odwrocie drzwi brązowych. Portal południowy to znakomite dzieło sztuki w stylu gotycko-renesansowym, o bogatej rzeźbie ornamentalnej i figuralnej. Pochodzi z czasu po roku 1511, wzorowany jest na drzeworycie Albrechta Dürera z tegoż roku. Dwa herby: Leliwa i Szternberg, upamiętniają dziadków hetmana Jana Tarnowskiego (1488-1561), czyli Jana z Tarnowa i jego żonę Elżbietę z Szternbergu na Morawach, fundatorów Kolegiaty tarnowskiej. Nawa katedry powstała z połączenia kilku dawnych kaplic. Fragmenty polichromii gotycko-renesansowej z lat 1514- 1526 w dawnej kaplicy Matki Boskiej Szkaplerznej, przedstawia sceny Maryjne (Zwiastowanie, Narodzenie Pana Jezusa, Pokłon Trzech Króli, Ofiarowanie w świątyni) oraz Pasyjne (Pojmanie, Sąd Kajfasza i Biczowanie). Tutaj też znajduje się wejście do krypty z cynowymi sarkofagami księcia Janusza Ostrogskiego i jego żony Zuzanny. Umieszczony na zachodniej ścianie nawy Pomnik Barbary z Tęczyńskich Tarnowskiej (+1521), pierwszej żony hetmana Jana Tarnowskiego, wykonany został przez rzeźbiarza włoskiego Jana Marię Padovano po roku 1536. Jest to arcydzieło renesansowej rzeźby nagrobnej na skalę europejską. Pomnik wykonano z piaskowca, z użyciem czerwonego marmuru. Jest fundacją hetmana Tarnowskiego. Szczególne zainteresowanie historyków sztuki budzi postać zmarłej Barbary. Określa się ją jako „najpiękniejszą renesansową rzeźbę figuralną w Polsce”, a nawet „jedną z najpiękniejszych figur kobiecych w rzeźbie okresu Odrodzenia w całej Europie”. Chór muzyczny, neogotycki, pochodzi z roku 1897. Umieszczone na jego balustradzie dwie kamienne figury wykonał krakowski rzeźbiarz Zygmunt Langman (1924). Są to: św. Cecylia, męczenniczka z pierwszych wieków, patronka śpiewu i muzyki kościelnej oraz papież św. Grzegorz Wielki, reformator śpiewu zwanego od jego imienia gregoriańskim. Ołtarze boczne, neobarokowe, pochodzą z XIX w.