Piazza Duomo è situata sull'altura nord-ovest del centro storico. Il ritrovamento di resti romani nelle parti più antiche della chiesa, dimostrano come fosse già presente, fin dal I secolo a.C., un tempio in asse col sottostante teatro.

Si ritiene inoltre che le colonnine marmoree incorporate nell’attuale deambulatorio del duomo appartenessero ad un antico tempio pagano e che siano state utilizzate per la costruzione dell’abside della primitiva cattedrale.

Nel Duomo è attualmente collocato uno dei principali reperti romani ritrovati ad Ivrea: Il sarcofago di Caio Atecio Valerio. 

Su Piazza duomo si affaccia anche la chiesa di San Nicola da Tolentino, vero gioiello in stile barocco, eretta nel 1605 a cura dell'omonima confraternita, che presenta molteplici elementi di interesse storico e artistico.