Principal édifice religieux du diocèse de Vittorio Veneto, ses origines sont très anciennes: il est probable qu'un lieu de culte existait déjà à l'emplacement actuel avant l'arrivée à Ceneda du corps de saint Titien d'Oderzo (VIIe-VIIIesiècle), événement clé qui a entrainé le transfert du diocèse d'Oderzo et la construction de la cathédrale.
Intérieur de la cathédrale.
Détruite par les Trévisans en 1199, lorsqu'ils ont dérobé les restes du saint patron, elle a été reconstruite une première fois dans le style roman, aspect qui a été conservé jusqu'au milieu du XVIIIesiècle, lorsqu'elle a été reconstruite dans le style néoclassique à partir de 1740, sur un projet de l'architecte Ottavio Scotti, pour être achevée en 1773.
Consacrée le , la cathédrale actuelle ne fut définitivement achevée que dans les années 1950. L'orgue a été construit par la société Ruffatti de Padoue en 1949.
Le clocher est l'un des rares éléments restants de l'ancienne église (il a été érigé vers 1261): d'aspect roman et restauré à plusieurs reprises, il était à l'origine une tour de défense[1].