La basilica di Sant'Ubaldo ha cinque navate e fu restaurata nel 1500 dai Canonici Regolari Lateranensi ai quali era affidata la custodia del santuario.

Notevoli sono l'altare di marmo ed i finestroni istoriati con episodi della vita del santo patrono di Gubbio, il cui corpo incorrotto è esposto in una urna di cristallo sopra l'altare. I portali finemente scolpiti così come i frammenti di affreschi sulle pareti del chiostro mostrano ancora l'antica magnificenza delle decorazioni del XVI secolo. All'interno della basilica, dalla sera del 15 di maggio di ogni anno alla prima domenica di maggio dell'anno successivo, restano conservati, nella navata di destra, i "Ceri".