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La chiesa di San Francesco di origini trecentesche fu oggetto di particolare attenzione da parte dei principi di Massa. Alberico I volle che custodisse le tombe di famiglia e alla fine del ' 600, il cardinale Alderano Cybo fece dono alla cappella del Santissimo Sacramento di una porzione d'affresco del Pinturicchio.
San Francesco divenne la principale chiesa cittadina dopo l'abbattimento nel 1808, della colleggiata di San Pietro, acquisendone anche la denominazione.
Numerose opere d'arte dell'antica chiesa furono trasferite nella nuova sede, tra queste: la fonte battesimale quattrocentesca della bottega dei Riccomanni, l'altare della Madonna del Rosario e un cristo ligneo del XIII secolo proveniente da Luni.
Tra le opere pittoriche incastonate negli altari seicenteschi merita una segnalazione quella con "L'Immacolata Concezione" del pittore romano Carlo Maratta. Da notare anche la scultura settecentesca di pieno gusto post-berniniano in bellissimo statuario apuano dello scultore carrarese L. Grossi raffigurante S. Michele arcangelo.
Nel 1824 San Francesco fu elevata a cattedrale sede del vescovo della nuova diocesi di Massa. Negli anni trenta del Novecento fu collocata una nuova facciata in stile neoclassico.