Eretto sul colle di S. Lorenzo, come residenza-fortezza dei pontefici, portò grandi vantaggi alla città di Viterbo, orgogliosa di essere diventata centro e sede del cattolicesimo.
Dal cronista D’Andrea si apprende che la costruzione del palazzo, di stile romanico, cominciò nel 1255; nel 1266 il palazzo fu ultimato e nell’anno seguente si completò anche la loggia, di stile gotico.
La facciata, preceduta da un’ampia scalinata e sormontata da merlature, si apre con sei bifore unite da una cornice in risalto. La prospettiva è completata dalla splendida loggia che appoggia su un voltone, sorretto da un presunto pilastro che altri non è che una cisterna che porta l’acqua alla fontana sovrastante.
La loggia è definita, in un solo lato da sette archi sorretti da esili colonnine binate che si intrecciano formando una elegante trabeazione; all’interno si apre il salone del Conclave e diversi ambienti utilizzati, ad oggi, per conferenze e mostre.
La sala del Conclave è un ambiente molto luminoso grazie alla presenza di dodici bifore a tutto sesto sormontate da piccole monofore rettangolari, che presentano una forte strombatura.
La fontana risale alla seconda metà del XV sec. ed è stata realizzata con materiale di spoglio di varie epoche; le specchiature della vasca portano gli stemmi della famiglia Gatti, del cardinale Raffaele Riario, di Sisto IV della Rovere e del vescovo Francesco Maria Settala.
Il Palazzo fu sede di importanti elezioni papali, tra cui quella del 1298-1271 in seguito alla morte di Clemente IV: dopo 33 mesi di sede vacante, la più lunga nella storia della Chiesa, venne eletto Tebaldo Visconti, con il nome di Gregorio X. Le cronache raccontano e documentano che i viterbesi, stanchi per la lunga attesa, e con lo scopo di accelerare l’elezione del pontefice, rinchiusero i cardinali cum clave e poi scoperchiarono il tetto del Palazzo.

La chiesa intitolata a S. Angelo in Spatha chiude uno dei lati di piazza del Plebiscito, su cui dal XIII secolo si affacciano le principali sedi amministrative: i rintocchi della campana della chiesa richiamavano al raduno i membri del consiglio comunale. La chiesa ha origini molto antiche, era probabilmente la piccola pieve del Vico Biterbo, cioè della borgata antecedente alla formazione della città. La sua fondazione risale ad un periodo compreso fra il 1078 e il 1088, quando fu eretta in forme tipicamente romaniche. L’impianto primitivo della chiesa corrispondeva alla tipologia basilicale a tre navate terminanti in altrettante absidi, in linea con lo schema architettonico diffuso nell’Italia centro-meridionale nell’arco dell’XI secolo. Della fase originaria rimane il muro rivolto su via di S. Angelo, su cui fu poi innestato il fianco della chiesa stessa, nel quale si aprono cinque finestre a tutto sesto ed un portale sormontato da una lunetta con lacerti di affresco. Nel 1092 l’importanza della chiesa crebbe, con l’elevazione a collegiata (chiesa che disponeva di un collegio di chierici, con posizione di rilevo fra le chiese della città); nel 1145 fu riconsacrata dopo aver subito un primo sostanziale restauro promosso da papa Eugenio III (1145-1153), che dimorò a lungo nel capoluogo della Tuscia. Nel XIII secolo la posizione eminente della chiesa di S. Angelo era ormai riconosciuta, forse anche per la presenza della platea sancti Angeli, cioè del grande cimitero antistante, poi distrutto per far posto agli edifici comunali. Il prospetto originario, semplice ed essenziale, caratterizzato dalle linee nitide e cristalline del linguaggio architettonico romanico, rovinò nel 1549, quando crollò anche il campanile a torre posto sul lato destro della facciata. I nuovi restauri cinquecenteschi furono condotti a termine nel 1560, mentre Pio IV (1559-1565) era sul soglio pontificio; il suo stemma mediceo compare infatti sulla facciata, accanto al leone, l’emblema della città, e a quello della famiglia Piccolomini, che contribuirono a finanziare la ricostruzione della chiesa.
L’interno, che si presenta oggi a navata unica rettangolare, pur avendo ancora le tre absidi a delimitare la zona presbiteriale, fu radicalmente riformulato nella prima metà del XVIII secolo ad opera del Capitolo della collegiata. Meritano infine di essere ricordate alcune opere pregevoli conservate in S. Angelo in Spatha: la tavola con la raffigurazione della Madonna col Bambino, parte centrale del trittico trecentesco della prima cappella a destra, riconducibile al pittore di scuola senese-orvietana Andrea di Giovanni; il crocifisso, anch’esso trecentesco, del terzo altare a destra; la Madonna col Bambino e santi posta sull’altare maggiore, realizzata da Filippo Caparozzi. Sul lato destro della facciata insiste il sepolcro della cosiddetta Bella Galliana, una giovane viterbese la cui avvenenza fisica, secondo la leggenda, era pari alla sua rettitudine morale. Elemento portante del monumento è il sarcofago classicheggiante ornato da una scena ad altorilievo raffigurante la Caccia al cinghiale, copia posta in sostituzione dell’originale romano del III secolo d. C. conservato presso il Museo civico della città. Due lapidi con iscrizioni in latino, poste al di sopra dell’arca, ricordano la sepoltura della giovane viterbese, avvenuta nel 1138.

La cattedrale intitolata a S. Lorenzo fu edificata nel XII secolo in forme romaniche, sul luogo di un’antica pieve le cui notizie risalgono all’850. Nel 1181 fu riconosciuta principale chiesa di Viterbo e della Tuscia da papa Alessandro III (1159-1181), per ottenere solo qualche anno dopo la concessione ufficiale della cattedra vescovile. Dalla metà del Duecento la cattedrale assunse ancora maggiore rilievo: la presenza dei papi a Viterbo, residenti nel celebre palazzo papale, fece del duomo il teatro di avvenimenti religiosi e politici di grande clamore, come la scomunica di Corradino di Svevia e l’incoronazione di ben sette papi. Il tempio fu eretto secondo la consueta tipologia basilicale a tre navate concluse da altrettante absidi (la centrale molto emergente rispetto alle laterali); a questo impianto, di chiara matrice romanica, nel 1192 fu aggiunto il transetto, di altezza minore rispetto alla navata mediana. La spazialità interna, armonica e monumentale, era, ed è ancor oggi, scandita da due file di arcate rette da colonne con capitelli in peperino finemente scolpiti. Questi ultimi sono un pregevole prodotto messo a punto dalle maestranze locali, che risentirono, pur rileggendola in maniera personale quanto vivace, della lezione dei maestri nordici presenti a Viterbo fin dalla fine dell’XI secolo. Il campanile fu costruito alla fine del Duecento in forme già spiccatamente gotiche; scandito da quattro ordini di bifore binate, risentì delle suggestioni provocate dall’effetto della bicromia lapidea delle fondazioni chiesastiche toscane (la cuspide fu aggiunta alla metà del XV secolo). Il primitivo impianto del duomo fu tuttavia profondamente alterato dagli interventi intercorsi a più riprese nel tempo, che cancellarono in parte la nitida scansione delle linee romaniche e distrussero del tutto la facciata originaria ornata da tre rosoni sapientemente traforati (uno di essi è stato rimontato sul fianco destro della chiesa ed un altro è stato rimesso in opera su un muro del palazzo vescovile). Il prospetto attuale, alleggerito da tre oculi disposti in simmetria, è il risultato della totale ricostruzione effettuata nel 1570. Il tetto fu rimesso a punto all’epoca di papa Pio II (1458-1464), mentre successivamente furono realizzate le cappelle lungo le mura perimetrali, sulla ripresa dei modelli rinascimentali brunelleschiani (murate dopo i restauri novecenteschi, sono ancora aperte sono quelle di S. Lucia e dei Ss. Valentino e Ilario).
I danni maggiori si ebbero tuttavia durante la Seconda Guerra, in seguito alla quale la zona presbiteriale dovette essere totalmente riformulata, lasciando ad uno solo dei tre emicicli absidali l’originaria impostazione. All’interno il duomo conserva interessanti brani pittorici, come gli affreschi della zona absidale, inerenti al tardo Duecento, quelli trecenteschi che ancora rimangono alla sinistra dell’ingresso e i lacerti che qualificano la parte al di sopra dell’ingresso al battistero. Meritano infine di essere ricordati la tavola con la cosiddetta Madonna della Carbonara, inerente al XII secolo; lo splendido fonte battesimale in marmo di Carrara realizzato alla fine del Quattrocento da maestro Francesco d’Ancona; il sarcofago di papa Giovanni XXI (1276-1277), unico pontefice portoghese, ricordato anche da Dante nel Paradiso; la pregevole tela dell’altare maggiore con la raffigurazione di S. Lorenzo, realizzata da Giovan Francesco Romanelli nella prima metà del XVIII secolo, e i dieci riquadri che ornano le pareti della navata centrale con episodi della vita di S. Lorenzo, opera del pittore romano Marco Benefial.