Fondata nel 1258 dai monaci agostiniani, in stile romanico gotico, ha subito nel tempo molteplici cambiamenti, fra i più evidenti la facciata, ricostruita completamente nel 1841, con il contributo di Papa Gregorio XVI.

Presenta un interno neoclassico con altari di grande pregio e numerose opere artistiche. Fra le tele da ricordare la Madonna della Ghiara e San Giorgio del francese Jean Boulanger, uno dei più attenti discepoli di Guido Reni, Cristo crocifisso con gli Angeli del napoletano Luca Giordano, l’Elemosina di San Tommaso da Villanova, di Terenzo Terenzi detto il Rondolino, l’Ultima Cena, riferita in alcuni scritti antichi a Federico Barocci, oltre a tele di artisti locali. Notevoli, inoltre, il trecentesco Cristo Crocifisso, su tavola, il prezioso reliquiario quattrocentesco, in argento e rame dorato del patrono "San Secondo", la settecentesca "Macchina Processionale" e la grandiosa opera lignea, con le statue dei Santi Protettori di Pergola, che sovrasta il coro.