La grande chiesa di San Nicola, che si ispira ai modelli architettonici romani, fu iniziata nel 1687 su disegno di G.B. Contini.

Dopo il terremoto del 1693 i lavori furono portati avanti da diversi architetti, tra cui Francesco Battaglia e Stefano Ittar; quest'ultimo realizzò la cupola alta 62 metri. Il prospetto, come si può vedere dalle coppie di colonne non finite, rimase incompiuto (1796); tra le cause principali dell'interruzione dei lavori vi furono le difficoltà di ordine tecnico e i gravi problemi economici dell'ordine benedettino. L’interno della chiesa è a croce latina e raggiunge una lunghezza di 18 metri.

L'opera che aveva però dato più lustro in passato alla chiesa era il celeberrimo organo di Donato del Piano, che aveva 72 registri, cinque ordini di tastiere, 2916 canne. Degna di una particolare attenzione è la grande meridiana, lunga 39 metri, realizzata nel 1841 dagli astronomi Wolfrang Sartorius, barone di Waltershausen di Gottinga e dal professore Cristiano Peters di Flensburgo. Lo spettro solare vi passa con un diametro maggiore in inverno di 938 millimetri e minore in estate di 28 millimetri. L'altezza dello gnomone sopra la linea della meridiana è di 23 metri e 18 millimetri. Nei fianchi delle lastre di marmo con le figure dello Zodiaco si possono leggere varie informazioni relative alla meridiana.