La tesi è incentrata sullo sviluppo della cattedrale di Siena e del tessuto urbano circostante (in particolare modo la collina del Duomo) tra XI e XIV secolo, letti attraverso una metodologia di indagine storico-archeologica; lo studio archeologico dell'edilizia storica che ha permesso di contestualizzare il processo edificativo del duomo di Siena sul piano urbanistico e, in una prospettiva più ampia, di individuare le interazioni che vengono a formarsi tra il cantiere, l’ambiente urbano e il territorio circostante. La tesi è divisa in due parti: nella prima parte, partendo dai dati geomorfologici e archeologici della collina, ne viene tracciata velocemente l'evoluzione fino al Mille e, da lì in poi, i capitoli sono dedicati alle grandi macro fasi di sviluppo del monumento (indagate archeologicamente tramite lo studio degli elevati, con un costante confronto con le fonti scritte), in parallelo con le trasformazioni della collina del Duomo. Nella seconda parte, il cantiere di costruzione della cattedrale viene analizzato, per così dire, "dall'interno" : i materiali (provenienza, trasporti, lavorazione ecc) e le loro dimensioni (analizzate da un punto di vista mensiocronologico per individuare eventuali prefabbricazioni, produzioni in serie ecc.), gli strumenti impiegati e l'organizzazione delle maestranze, le tecniche e le tipologie costruttive.