Fue fundada en 1219 y completada en 1227. A instancias del cardenal Guala Biccheri, la Basílica de San Andrés sigue siendo hoy en día uno de los primeros ejemplos de arquitectura gótica en Italia, inspirada en los modelos cistercienses. Aunque el nombre del autor del proyecto sigue siendo misterioso, la iglesia y el claustro fueron probablemente construidos por trabajadores locales y emilianos.

En primer lugar, domina la fachada a dos aguas construida en ladrillo y piedra local, coronada por dos esbeltos campanarios góticos con ventanas sencillas, dobles y de tres luces terminadas en cúspide y decorada con tres hermosos portales redondos separados, con un notable efecto cromático debido al revestimiento de piedra verde gris interrumpido por el mármol blanco de las logias y el mármol rojo de los tres portales. Sobre el portal central hay un rosetón con doce pequeñas columnas y en la parte superior del tímpano un aediculo. Entre ellos, el portal central y los laterales todavía están decorados con lunetas esculpidas.

En la luneta del portal central hay una escultura hecha entre 1220 y 1225, que representa el martirio de San Andrés, obra de un escultor de la escuela de Benedetto Antelami. La escena del martirio está encerrada por un marco acanalado, decorado con motivos florales y elementos arquitectónicos decorativos en forma de sarmiento de vid. En el centro del arco hay la figura de un ángel, sosteniendo una corona, para llevar el alma de San Andrés al cielo.

Los otros dos biseles son de menor calidad. El de la izquierda muestra al cardenal Guala Bicchieri ofreciendo la iglesia a San Andrés entronizado. Una inscripción dedicatoria grabada en el arquitrabe comienza con el verso Lux cleri patriaeque decus y continúa con un amplio elogio de la virtud del cardenal, lo que sugiere que el relieve esculpido fue realizado después de 1227, fecha de la muerte de Bicchieri. En el de la derecha hay un rayo de pequeñas columnas con arcos trilobios, no originales, e insertados posteriormente como se puede ver por la falta de adaptación de un arco ojival en un arco redondo.

A lo largo de los lados de la fachada hay dos torretas cubiertas de piedra hasta la altura del tímpano, y ladrillos desde el tímpano hasta la cima. El campanario, erigido sólo a principios del siglo XVI, aunque retoma los motivos de las torres, está en una posición separada, en el lado derecho de la iglesia. Junto al campanario, en la intersección de la nave y el transepto, se encuentra el tiburón octogonal, en el que, como en el campanario, destaca el contraste cromático entre el blanco y el rojo de los materiales.

El interior tiene forma de cruz latina dividida en tres naves marcadas por tramos de bóvedas de crucería de nervaduras y arcos apuntados.

La basílica está sin muebles. La alternancia de elementos románicos y góticos y la sucesión de materiales de construcción rojos y blancos también se destaca aquí. Las tres naves están divididas por amplios arcos ojivales sostenidos por pilares cilíndricos. Cada una de ellas consta de seis tramos y cada tramo rectangular de la nave corresponde a un tramo cuadrado de las naves. El crucero saliente formado por bahías rectangulares está cubierto por una bóveda abovedada, incluida en un tiburón octogonal.

En las cuatro esquinas que conectan la base cuadrada con el octógono superior se pueden admirar decoraciones pictóricas y esculturas de los cuatro evangelistas que descansan sobre fajos de columnas. En el capitel de una columna se reconoce la figura de un hombre sonriente, del que se sabe poco o nada; delante de éste, se encuentra la efigie de un león, en ese momento probablemente el símbolo de la ciudad, y la figura de un águila imperial.

Dentro de cada uno de los dos brazos del transepto hay tantas capillas con ábside. El primero a la izquierda contiene una maqueta del complejo de la abadía, el segundo un crucifijo del siglo XVI. En el lado opuesto hay una capilla dedicada a la Virgen y otra que alberga el monumento sepulcral del abad Tommaso Gallo. También conocido como Tomás de San Víctor, por el nombre de la abadía parisina donde enseñaba teología, era un renombrado canónigo del siglo XIII. En el gran nicho gótico sobre el sarcófago hay una figura pintada al fresco del propio abad como una de sus pupilas. En la aguja que se eleva sobre el arco está la coronación de la Virgen con ángeles como músicos. Las hermosas figuras en alto relieve en la parte delantera del sarcófago son de un estilo no anterior a la mitad del siglo XIV. En el centro está la Santísima Virgen con el Niño que salta hacia el abad Tomás de rodillas, presentado por San Andrés. A la derecha están Santa Catalina de Alejandría y Dionisio el Pseudo-Areopagita cuyas obras había comentado Tommaso Gallo.

De la primitiva Abadía, fuertemente remodelada en el siglo XVI, quedan, con algunas alteraciones, la sala capitular, la sacristía y el salón.

La Sala Capitular es una de las salas más interesantes del complejo, donde en 1310 se estipuló la paz entre los güelfos y los gibelinos de Vercelli en presencia del emperador Enrique VII de Luxemburgo. La sala es de planta cuadrada, tiene cuatro columnas centrales con hermosos capiteles de crochet que sostienen nueve refinadas bahías, preciosas por las nervaduras de ladrillo expuestas y los segmentos de las bóvedas enlucidas. Alberga dos frescos atribuidos a Bernardino Lanino, un pintor del siglo XVI de Vercelli: uno representa una Virgen con el Niño, el otro una Virgen con el Niño con ángeles tocando música. En la sala capitular también se pueden admirar dos bustos del Papa Gregorio IX y del benefactor de la ciudad, Umolio.

Junto a la abadía, a instancias del cardenal Guala Bicchieri, se construyó un xenodochium en 1223-24. Era un lugar adecuado para acoger a los peregrinos que pasaban por Vercelli, se conserva un bello pórtico ojival a la izquierda y la llamada "sala dugentesco".