Dal punto di vista artistico, il Duomo si presenta come un esempio significativo del passaggio dalle forme architettoniche barocche a quelle del neoclassicismo settecentesco. La facciata, imponente e maestosa (larghezza m. 36,75, altezza m. 38) è scompartita da semicolonne e pilastri con capitelli corinzi; la ornano una elegante balaustra e sette statue marmoree che raffigurano i Santi Patroni Luigi Gonzaga. L'interno ampio, luminoso e suggestivo per l'equilibrio delle linee neoclassiche semplici e grandiose, è a tre navate divise da sei giganteschi pilastri con ricchi capitelli. Nella volta si aprono tre calotte minori ed una centrale. I titolari della Chiesa sono i Santi martiri Nazario e Celso, raffigurati assieme a S.Luigi nella pala dell'altare maggiore, opera di Luigi Sigurtà. Le testimonianze del Santo castiglionese sono numerose in questa chiesa parrocchiale. Il 20 aprile 1568, Marta Tana e Ferrante Gonzaga vi fecero battezzare il loro primogenito Luigi; il 22 luglio 1580, dalle mani del cardinale San Carlo Borromeo, Luigi ricevette qui la sua Prima Comunione; una sua reliquia è posta nella di Castiglione delle Stiviere terza cappella di destra; infine ai piedi del presbiterio, è sepolta la madre, Donna Marta Tana di Santena, donna testimone di grande virtù cristiana.
La chiesa dei Ss. Nazario e Celso assunse ulteriore importanza nel 1607, quando il principe Francesco Gonzaga, grazie ai suoi servizi diplomatici presso la Santa Sede, ottenne la nomina a Collegiata della chiesa parrocchiale, cioè sede ‘quasi episcopalis’, in cui presiedeva l'Abate con sei Canonici. Nel 1762 fu avviata la ricostruzione dell’edificio, divenuto insufficiente per le necessità della comunità. Su progetto di Giambattista Groppi, furono utilizzati i resti del Castello, distrutto dai francesi nel 1706, spostati su questo colle da lunghi passamano di volontari castiglionesi. Così il luogo in cui S. Luigi aveva trascorso la sua prima infanzia con la famiglia, ‘la sua casa’, servì a costruire la “Casa della Comunità”. Con l'avvento del Giuseppinismo la chiesa perse i suoi privilegi canonici e all'arrivo di Napoleone fu depredata di parecchi suoi beni; così avvenne per tutte le altre realtà ecclesiali italiane, al passaggio dell’"uom fatal”.
1. Abside. Pala dell’Altare Maggiore con S.Luigi e i santi Nazario e Celso, del castiglionese Luigi Sigurtà (1777). Coro del capitolo abbaziale, nell'abside, 25 stalli in noce ad intarsi, opera attribuita alla bottega dei Ceratelli, apprezzati artigiani che lavorarono a Castiglione nel corso del ‘700.
2. Cappella del Crocifisso. Di questa cappella si ammirano l’altare ricco di marmi e stucchi e soprattutto la pregevole fattura della tarsia in marmo del paliotto.
3. Cappella della Vergine. In stile neoclassico, ricca di marmi policromi, sui quali predomina il bianco della mensa, del basamento e delle colonne (fine sec.XVIII). La statua lignea della Madonna del Rosario (1929) è opera dello scultore bresciano Angelo Righetti. A fianco all’altare due statue, di Davide e Isaia, scolpite da Carlo Romano nel 1865.
4. Cappella di S.Antonio da Padova. Sotto la pala una piastra, laminata in oro indica il luogo in cui è conservata la reliquia di San Luigi, della quale si conserva in archivio il decreto di autenticità.
5. Cappella di S.Antonio abate e S.Pio da Pietralcina
6. Cappella di S.Rosalia. Come la pala dell’altare, è una pregevole tela di Pietro Novelli, famoso pittore di Monreale, realizzata per la peste che colpì le nostre terre nel 1630. In esso Santa Rosalia “Eris in peste patrona” intercede presso la S.ma Trinità, per il principato di Castiglione, che essa addita con l'indice della mano sinistra. Più in basso, una donna castiglionese (con il simbolico giglio aloisiano tra le mani) la supplica dalla desolata realtà terrena, di sofferenza e di morte. Sopra l’altare è posto un bel tabernacolo del sec. XVI, in legno intagliato e dorato.
7. Altare del Sacro Cuore. Opera d’ignoto del ‘600 con paliotto in marmi policromi raffigurante una corona che raccoglie gigli e rose. Di valore storico la lapide che ricorda l'erezione della Chiesa a Collegiata, il 28 Luglio 1607.
8. Cappella del SS. Sacramento. Dotata di un altare fastoso per mami e metalli che incominciano la seicentesca tela raffigurante l’istituzione dell'Eucaristia. L'opera presenta una certa impronta di realismo e di gusto caravaggesco, per il gioco di luci ed ombre, lo studio della prospettiva e il raffinato uso del colore.
9. Cappella di S. Giuseppe
10. Cappella di S. Caterina d’Alessandria. Un pregevole quadro, datato 1606 - del bolognese Camillo Procaccini (1551-1629), raffigura le mistiche nozze della Santa col Bambino Gesù. La composizione dell’opera è di gusto ancora cinquecentesco.
11. Battistero. Lo delimitano due balaustre, precedentemente poste a chiusura del presbiterio, con bassorilievi di Giuseppe Brigoni (1935), che raffigurano il martirio dei SS. Nazario e Celso e la pima Comunione di S. Luigi Gonzaga. La scultura lignea di Cristo in croce è opera dello scultore castiglionese Aldo Rossi.
12. Sagrestia. A pianta ottagonale, spaziosa, con arredo in legno della scuola del Ceratelli che perimetra lo spazio; un largo tavolo centrale d’un metro d’altezza per la preparazione delle varie liturgie, sulla volta quattro ovali di buona fattura recentemente restaurati, il Crocifisso ligneo di scuola mantegnesca e alcune tele di Abati.
13. Chiostro recentemente adibito a spazio di riflessione e contemplazione delle tappe della Via Lucis, efficacemente illustrate su 14 tavole in ceramica dai coniugi Bertolasi artisti di Poggio Rusco (MN).