Nach den Predigten von S. Peter Martyr wurde hier eine Kirche mit seinem Namen gebaut. Später, zwischen 1706 und 1722, nutzte der Architekt F. Zondini sein Projekt für die heutige Kirche. Nach Napoleon versammelte der Priester Domenico Bazzocchi viele der in der Stadt verteilten Gemälde. Aus diesem Grund enthält die Kirche S. Domenico eine Reihe von Bildern, die als "zweite Pinakothek" bezeichnet werden. Darunter einige Werke der lokalen Künstler C. Serra und C. Savolini (XVII Jahrhundert).

An dem Ort, an dem sich die Kirche befindet, St. Peter Mart. um 1252, kurz vor seinem Tod. Die Nachricht von einer neuen Kirche und einem Kloster von Domenican-Mönchen stammt aus dem Jahr 1279 und wurde später (1497-98) vollständig umgebaut.

Ende des 17. Jahrhunderts musste diese neue Kirche wegen statischer Probleme wieder aufgebaut werden und die Errichtung einer neuen Kirche (Projekt von Giovanni Francesco Zondini) in das heutige Gebäude gebracht werden. Die Werke dauerten von 1707 bis 1727, auch wenn die Weihung 1722 stattgefunden hatte. Die napoleonischen Unterdrückungen ersetzten nicht einmal das Domenican-Kloster, das bis 1811 in ein Waisenhaus umgewandelt wurde. Hier gelang es Don Domenico Bazzocchi, der Kirchengemeinde, eine Anzahl von Gemälden zu kaufen, zu erholen und in Ordnung zu halten, bei denen die Gefahr bestand, dass sie gestohlen oder zerstört wurden. So wurde die Kirche zu einer Art "zweiten Pinakothek", vor allem im 17. Jahrhundert in Cesena (mit vielen Werken von Cristoforo Serra, Cristoforo Savolini und Giovan Battista Razzani). Nach dem Waisenhaus beherbergte das ehemalige Kloster eines der größten Krankenhäuser von Cesena und ist seit 1911 Sitz einer Schule.

Das Äußere der Kirche ist imposant und nüchtern, während das Innere hell und im Barockstil gestaltet ist. Die Form ist in Längsrichtung, mit einem Kirchenschiff und drei Kapellen auf jeder Seite und halbrunder Apsis.
Die reichhaltige Gemäldesammlung beginnt in der Gegenmaske mit dem Miracolo di Sant'Aldebrando (Cristoforo Serra und Andrea Mainardi, 1678) und dem Sant'Ubaldo libera un ossesso (Cristoforo Serra, ca. 1629). Die erste rechte Kapelle zeigt Il miracolo di S. Donnino im Präsidium dei Santi Carlo Borromeo und Apollonia (Cristoforo Savolini, 1671), Meisterwerk des Cesenate-Künstlers; daneben ein kleines Relief, das die Madonna della Neve und auf dem Pilaster Annunciazione (GB Razzani, ca. 1640) darstellt. In der zweiten Kapelle Madonna del Latte (XV Jh.) mit I misteri del Rosario (Francesco Andreini, 1725) ), eine S. Pellegrino Laziosi Risana un cieco (Francesco Mancini, ca. 1720-30) und eine Madonna Col Bambino und Francesco, Girolamo, Giovanni Battista und Caterina d'Alessandria (Post Mod. 1602). Die dritte Kapelle beherbergt ein hölzernes Kruzifix aus dem späten 16. Jahrhundert, ein Eterno Padre (?) (XVIII Jh.), Cristo confortato dalla Veronica (Andreini, XVIII Jh.), Il compianto su Cristo deposto (XVI Jh.) Und ein Cristo nell 'orto confortato dagli angeli (XVIII cent.) Die rechte Seitentür befindet sich oberhalb von La Vergine col Bambino und Santi Anna, Francesco di Sales (Felice Torelli, 1716-17) (der S. Carlo Borromeo wurde von Milani hinzugefügt). Das Presbitery beherbergt die Orgel (XVII Jh.), Der Altar stammt aus dem Jahr 1846 mit Chor (1722). Die Apsis ist reich an Gemälden: von links Adorazione della Croce mit Costantino und S. Elena (Ascanio Foschi, 1629), Adorazione dei Pastori (F. Fenzoni, ca. 1623), Adorazione dei magi (PP Menzocchi, 1573?), in der Mitte; Riposo nella fuga in Egitto (F. Fenzoni, XVII Jh.); Consegna delle chiavi (G. B. Razzani, 1628). Die rechte Seitentür zeigt auf dem Weg zur Opferung einen Crocifissione von Francesco Menzocchi (2. Jahrhundert). Die dritte linke Kapelle beherbergt das Il martirio di S. Pietro da Verona (S. Sacco, 1545), ein Santo vescovo e martire (C. Serra, ca. 1665) oben; eine Madonna del Rosario mit S. Domenico e supplici (Giuseppe Cesari, genannt Cavalier D'Arpino, ca. 1601); eine Assunzione della Vergine (anonym von Bologna, XVII-XVIII Jh.); Die Kanzel stammt aus dem Jahr 1733. In der zweiten Kapelle befindet sich ein S. Domenico in Gloria von F. Andreini (XVIII Jh.), Cristo in Pietà (Biagio d´Antonio da Firenze, Ende 1400); S. Bartolomeo + S. Giovanni Evangelista (G. B. Razzani, ca. 1635) + S. Paolo und Cristo benedicente (C. Serra, ca. 1635); S. Martino della il mantello al povero (Arcangelo Resani, XVII Jh.); Ss. Andrea (C. Serra, ca. 1635) und Giacomo (GB Razzani, ca. 1635) Der zweite Pilaster beherbergt eine Cena di Emmaus (anonym aus dem 18. Jahrhundert), während die letzte Kapelle eine S. Vincezo Ferreri (F. Andreini, 1731).