Il Duomo di Pesaro si trova in prossimità di una delle quattro porte di accesso dell’antica città romana di Pisaurum e fu costruito su una basilica del VI secolo d.C., la quale a sua volta sorgeva sui resti di un edificio romano più antico (forse una “Domus ecclesiae”) adibito al culto cristiano. Scavi condotti all’interno del Duomo negli anni ’90 del secolo scorso hanno portato alla luce gli originari pavimenti in mosaico attribuibili agli edifici preesistenti.
Il mosaico inferiore, il più antico, è posto a 2,10 m. dal piano di calpestio attuale ed era pertinente ad un edificio sacro paleocristiano distrutto da Vitige re dei Goti nel corso della Guerra Gotica (535-553 d. C.) e del quale si intravedono solo alcune porzioni attraverso le lacune del mosaici superiore.
Il secondo mosaico, o litostroto superiore, è posto a 1,60 m. dal piano di calpestio attuale ed è databile al VI secolo in base ad un'iscrizione posta sullo stesso mosaico e rinvenuta durante i lavori di scavo iniziati nel 1990. Il clipeo (scudo) dedicatorio è riaffiorato sull'asse della navata centrale, in corrispondenza dell'ingresso della basilica. La scritta è in lettere capitali, il clipeo è inserito in un riquadro con cornice a treccia e quattro aquile agli angoli. La dedica recita: "Con l'aiuto di Dio e con l'intercessione della Beata Vergine Maria, Giovanni, uomo illustre, stratega di rango consolare, originario della provincia della Misia, ha fatto costruire dalle fondamenta questa basilica, con ogni devozione". Il dedicante è stato identificato con un generale dell'imperatore Giustiniano che combatté per l'imperatore d'Oriente a fianco di Belisario e di Narsete durante la Guerra Gotica. Il generale Giovanni contribuì alle ricostruzioni gestite da Belisario con il rifacimento della cattedrale. Il pavimento musivo fu realizzato nei primi anni della seconda metà del VI secolo e doveva essere diviso in venti tappeti musivi, con una struttura geometrica dominata dalla croce latina.
Lacerti del mosaici del VI secolo sono riferibili alla navata centrale e alle due laterali. I motivi decorativi sono tipici del raffinato linguaggio geometrico e simbolico della tradizione bizantina, basato sulla specularità dei pannelli, sulla ripetizione di simboli paleocristiani come colombe, anatre, cervi, lepri, levrieri, pavoni, e di riferimenti cristologici come pesci e grappoli d'uva.
Nel corso del tempo il pavimento è stato sottoposto a parziali rifacimenti che hanno avuto momenti particolarmente intensi tra l'XI e il XII secolo e soprattutto durante il periodo compreso entro la metà del XIII secolo. Si riconoscono dunque linguaggi diversi, collegati a mutate motivazioni sociali e religiose, con riferimenti a testi letterari – come il Liber Monstruorum e il ciclo troiano - che si riallacciano alle radici cristiane medievali europee.
Nel mosaico superiore sono raffigurati anche animali fantasiosi e terrificanti, come le Lamie, la Sirena, il Centauro-sagittario, il Tritone, il Grifone, il leone, il ghepardo; un nuovo repertorio di seppie, granchi, pesci, colombe e volatili vari si inserisce entro i moduli geometrici alterati dell'originaria stesura di VI secolo; inoltre compaiono i nomi degli offerenti che hanno provveduto al rifacimento di singoli tratti della pavimentazione.
Il pavimento di Pesaro rappresenta una sintesi preziosissima, forse unica, di espressioni figurative che mostrano la stratificazione della storia religiosa e sociale dal VI al XIII secolo, dalla dipendenza orientale bizantina alle nascenti nazionalità dell'Europa.