Al'Insigne Collegiata, dedicata ai Santi Gervasio e Protasio, e' stata costruita tra il 1792 e il 1797 sotto la direzione dell'architetto regio Matteo Zucchi. Si doveva restaurare il precedente edificio quattrocentesco, ma durante i lavori precipitarono due navate e fu quindi necessario porre mano ad un piano di ricostruzione generale. Per mancanza di mezzi non fu realizzato il disegno della facciata predisposto dallo Zucchi; la facciata fu cosi' compiuta solo nel 1954, su progetto dell'architetto milanese Giovanni Greppi, per iniziativa dell'arciprete mons. Luigi Pellanda.
Il protiro appartiene alla chiesa precedente: ne fu artefice nel 1648 il maestro Bernardino Lazzaro di Val d'Intelvi; le pitture della volta a botte ed ai lati del protiro stesso sono di Carlo Mellerio, artista di origine vigezzina vissuto nel Seicento. Dalla prima collegiata domese, che sorgeva presso il castello e fu abbattuta a meta' circa del Quattrocento per ragioni militari, proviene il portale romanico in serpentino, incompleto, recuperato inaspettatamente durante i lavori per la facciata. Manca, tra l'altro, dell'architrave: si ritenne di poterla individuare in un bassorilievo in serpentino raffigurante, secondo una recente interpretazione, Carlo Magno che riceve l'orifiamma e una scena della battaglia di Roncisvalle. Oggi il bassorilievo e' collocato all'interno della Collegiata, sotto l'affresco della Anime purganti (navata sinistra). Le formelle in bronzo della porta (1955) sono di Vitaliano Marchini, scultore di buon nome dell'Accademia di Brera, ossolano di Mergozzo.
All'interno, gli affreschi sono tutti di Lorenzo Peretti, vigezzino (1774-1851): quelli dei tre cieli della navata centrale ed ai lati del presbiterio sono del 1831. Sull'altar maggiore sta il grande Crocifisso di nobilissime forme, capolavoro del maestro intagliatore Giorgio de Bernardis da Buttogno, che alla meta' del Seicento teneva bottega nel borgo, nel quartiere di Briona. Attribuite a lui o alla sua scuola sono pure le statue dei Santi Patroni nella cappella a destra dell'altar maggiore.
Il grande quadro in coro, che raffigura i Santi Gervasio e Protasio e la Madonna Assunta, e' di Carlo Giuseppe Borgnis detto lo Sparsicin (1738-1804), pittore vigezzino non dei minori.
Nella Cappella di San Carlo, navata destra, e' la tela di grandi dimensioni "San Carlo che comunica gli appestati": l'opera e' attribuita ad Antonio d'Errico, detto il Tanzio (1575 ca 1635), vigoroso pittore valsesiano.
Il campanile, che sorge di fianco all'abside, e' una costruzione solidissima (meta' muro e meta' spazio) contemporanea della chiesa distrutta nel 1792: si tratterebbe di una torre elevata maggiormente e adattata a campanile.
La Collegiata di Domodossola ha un Capitolo antichissimo, anteriore al Mille: nel 1547 vi occupo' un canonicato Giovanni Antonio Facchinetti, il futuro papa Innocenzo IX, nato a Bologna da genitori provenienti da Cravegna.