Il Duomo antico è cresciuto probabilmente sul posto di un tempio romano, ampliando progressivamente una basilica paleocristiana dedicata a S.Tecla, martire originaria dell'Anatolia. Il duomo attuale è ricostruito sulle rovine di quello antico, distrutto dal terremoto del 1688, su progetto del veneziano Antonio Gaspari (1656-1723) e con un investimento importante che coinvolse tutta la cittadinanza, su regia della Magnifica Comunità di Este.
La posizione del Duomo risulta attualmente vicino al margine nordoccidentale del centro storico, segnato dall'andamento del Bisatto.
Ma probabilmente Este romana si sviluppa in quell'area, ben prima del nuovo corso rettangolare del fiume-canale. Il duomo altomedioevale, che insisteva su un tempio romano, aveva l'orientamento canonico con l'abside rivolta verso oriente e l'ingresso ad occidente. La facciata di allora, posizionata dove ora sta l'abside, probabilmente si apriva su una piazza, allora centrale.
La facciata venne ricostruita alla fine del 1500 verso il nuovo centro che si era creato attorno alle attuali piazzette e alla Piazza Maggiore.
La facciata, enorme e spoglia ( il progetto decoratissimo di Gaspari rimase incompiuto) è del tutto fuori scala rispetto agli edifici circostanti e alla ridottissima piazza, ricavata allargando un poco la via storica che collega nord-sud le porte minori della città murata.
La chiesa precedente, demolita dal terremoto, era orientata inversamente , con la parte absidale al lato oggi di facciata.
Il punto di vista da sud rivela un aspetto di straordinaria modernità del complesso di insolite geometrie.
La muratura, uniforme e non intonacata, evidenzia i volumi puri giustapposti: il piano verticale della facciata incompiuta e quasi separata si appoggia al volume ellittico e non articolato del corpo della chiesa e al parallepipedo del campanile (completato nel 1740 sul basamento altomedioevale che ha resistito al terremoto).
Il progetto barocco di Gaspari all'esterno appare inscatolato in un volume chiuso, mentre all'interno è imperniato su una geometria ricca e complessa, perfettamente percepibile percorrendo l'asse centrale della navata.
Al centro della pianta ellittica si incrociano gli assi della raggiera delle cappelle laterali e del presbiterio, rendendo unica e suggestiva la visuale. Le aperture alla base della cupola riempiono di luce l'aula ellittica e evidenziano la decorazione architettonica e scultorea, pensata insieme all'impianto complessivo della chiesa.
Nell'abside la grande tela di Giovan Battista Tiepolo del 1759 “Santa Tecla che invoca la liberazione di Este dalla pestilenza” . Come per altre città la Comunità ringrazia la santa patrona per la fine della terribile peste del 1630 e Tiepolo caratterizza il dipinto con una veduta precisa e curatissima della città e dei colli sullo sfondo. Il recente restauro ha restituito la luce e la serenità del migliore Tiepolo al quadro, che catalizza l'attenzione dell'intero duomo.
Nel bozzetto della tela del Duomo, conservato al Metropolitan Museum di NewYork , Tiepolo rappresenta la scena in modo molto drammatico, ponendo la pestilenza è al centro dell'attenzione. Al contrario nel dipinto del Duomo prevale la misericorsia e la serenità della tragedia superata, suggerite anche dalla luce più ariosa e dal paesaggio più aperto.
L'altare nella cappella laterale del SS:Sacramento è opera di Antonio Corradini, raffinato scultore veneziano della prima metà del 1700, famoso in Europa per il virtuosismo delle figure velate in marmo, nell'altare esibito nella "Fede che porta la Croce".
Oltre alla pala del Tiepolo e all'altare di Corradini, il duomo vanta opere pittoriche interessanti, in buona parte realizzate nei primi anni dopo la ricostruzione barocca, a completamento del progetto di Gaspari. Jacopo Amigoni dipinge la volta, Giovanni de Min affresca il presbiterio (il baldacchino è di Sebastiano Lazzari 1776). Di Antonio Zanchi tele in canonica e sacrestia. Di Michelangelo Grigoletti la pala ottocentesca, all'altare che conserva Beata Beatrice I d'Este. Sculture gotiche (un pulpito nella quarta cappella destra e una madonna in pietra, in sagrestia).
Beatrice, figlia di Azzo VI signore di Este, si fa monaca benedettina e muore giovane nel 1226. Sepolta nel convento da lei fondato del Monte Gemola, fu traslata a S.Sofia a Padova, in una tomba con incisa in versi la sua storia e beatificata nel 1763.
Viene venerata immediatamente e la devozione crebbe con il ritrovamento del suo corpo incorrotto, oggi esposto nella teca sotto l'altare, lì trasferita dal 1954.
Uno dei più grandi organi del Veneto, realizzato dai Fratelli Ruffatti e da Ongaro ai primi del 1900. Dispone di quattro tastiere ed è diviso in due: il corpo principale sulla cantoria in controfacciata, il minore nella cupola che sovrasta l'abside, in modo da assicurare un suono avvolgente per chi ascolta nell'aula ellittica.