Bis zum Jahr 1807 war San Pietro die Kathedrale von Venedig, ehe San Marco diese Stellung übernahm. Besonders schön ist ihr Lage am Rand der Stadt auf einer kleinen Insel, die man über eine Brücke erreichen kann.
Die Kirche wurde über einem Vorgängerbau aus dem 7. Jahrhundert errichtet und vom Bischof Magno dem Heiligen Petrus geweiht. Der heutige Bau besteht aus einer klassizierenden Fassade, die Andrea Palladio entworfen hat und die aber erst nach seinem Tod um 1600 ausgeführt wurde, und einem Innenraum, der ab 1620 von Giovanni Grappiglia errichtet wurde. Der Innenraum erhebt sich über einem lateinischen Kreuz mit drei Schiffen, Vierungskuppel und halbkreisförmig geschlossenem Presbyterium mit je zwei seitlichen Kapellen. Der an schönen Skulpturen reiche Hochaltar ist ein Werk Baldassare Longhenas und dem Heiligen Lorenzo Giustinian, erster Patriarch von Venedig, geweiht. Giustinian war auch ein wichtiger Pestheiliger und an diesen Umstand erinnern die Gemälde von Antonio Bellucci an den Wänden (spätes 17. Jahrhundert). Von Longhena ist auch die barocke Cappella Vendramin im rechten Querhaus und der ihr gegenüberliegende Altar. Sehenswert sind im rechten Seitenschiff der dem Heiligen Petrus zugeschriebene Thron, in Wirklichkeit eine arabische Grabstele, die erst im 13. Jahrhundert zum Thronsessel umfunktioniert wurde, und in einer kleinen Kapelle auf der rechten Seite die überaus realistisch gearbeitete Porträtbüste des Lorenzo Giustinian (15. Jahrhundert).