Edificata tra il 1610 e il 1618, l’intestazione è dedicata a Federico Ubaldo, erede maschio di Francesco Maria II Della Rovere e Livia Della Rovere, morto prematuro (con lui si conclude la genealogia della famiglia). A pianta ottagonale, è contraddistinta dalla presenza di un’alta cupola e di una lanterna gravitante su otto pilastri in muratura. La facciata è il frutto di un rifacimento neoclassico, finanziato dal conte Mamiani verso la fine del 1800. L’interno della Chiesa di Sant’Ubaldo venne ristrutturato tra il 1926 e il 1931 su progetto dell’architetto Mario Urbani, il quale convertì la Chiesa in cappella votiva per i caduti pesaresi di tutte le guerre, con una lapide che commemora il Sacrificio di Coloro che ovunque e comunque caddero per la Patria. Di fronte alla chiesa era situata la Sinagoga antica italiana, in via delle Zucchette 11. L’Ingresso dell'antico luogo di preghiera e di riunione degli ebrei era posizionato a vista dell'attuale via San Francesco.