Il tour del borgo inizia da Porta Romana, imponente porta sulla via principale. Alla sua destra si trova il Palazzo dei Principi di Santacroce, oggi importante struttura ricettiva e sull'omonima piazza sorge il Duomo di San Gemine del XII secolo, risalente al tardo gotico, fu ricostruito nel XIX sec. dall'ingegnere Livoni, con la consulenza dello scultore Antonio Canova che qui soggiornò. La sobria facciata presenta un portale quattrocentesco. L'interno in stile neoclassico con accenti neo-barocchi conserva quattro tele: Martirio di San Sebastiano, Madonna con bambino e Santo Vescovo, San Matteo Evangelista ed Estasi di Santa Rita. Sotto l'altare maggiore è custodita l'urna con le reliquie attribuite a San Gemine.

Proseguendo il percorso si giunge in Piazza San Francesco, la piazza principale, in cui si trova il Palazzo Comunale, Palazzo Canova in alto e la maestosa Chiesa di San Francesco del XIII secolo, con annesso il Chiostro dell'ex convento dei francescani; questa chiesa dedicata a San Francesco, che ivi soggiornò nel 1213 compiendo un miracolo, è in stile gotico a navata unica con arconi. Sono qui conservati preziosi affreschi: l'Adorazione dei Magi, Santa Lucia, San Giovanni Battista, San Rocco, la Crocifissione, San Girolamo, San Leonardo, L'incredulità di San Tommaso. Di pregio è il Crocifisso ligneo, il portale ogivale con fasci di colonnine e l'antica porta lignea del XV sec. Entrando attraverso Porta Burgi, si raggiunge la parte più antica della città, detta Rocca, accedendo attraverso Via Caventino, con una serie incantevole di vicoli con archi. Lungo il percorso si scorge imponente il Palazzo Vecchio o Pretorio del XII–XIII secolo, simbolo e antica sede del libero comune di San Gemini, il palazzo è in stile gotico. La facciata con un grande arcone a tutto sesto e la scalinata in pietra custodiscono gli stemmi di Eugenio IV e della famiglia Orsini. All'interno si trovano due sale affrescate; notevole è il ciclo pittorico dei lavori agresti. A sinistra si trova il settecentesco Palazzo Zanassi e a destra la trecentesca Torre Esperia, coronata da un campanile a vela con orologio a quadrante romano del 1700. Alla sua destra si trova la Chiesa di San Carlo, ex Santa Maria de Incertis del XIV-XV secolo, a navata unica, che era originariamente una loggia pubblica con un'edicola della Vergine, poi le arcate furono tamponate e fu decorata con affreschi nel XIV e XVI secolo. Presenta un ciborio trecentesco con il dipinto della Madonna in trono con Bambino tra Santi e Angeli e la Madonna in trono tra i Santi Stefano e Sebastiano. Sembra che qui abbia celebrato messa S. Carlo Borromeo. Raggiungendo Piazza Garibaldi, accedendo da una viuzza sulla destra si scorge la Chiesa di San Giovanni Battista dell'XI secolo, parte del convento degli agostiniani, ha una facciata in stile romanico risalente al 1199. L'elegante portale con cornice cosmatesca ha due stipidi che poggiano su leoni accovacciati. La sovrastante lunetta mostra due volti virili che rappresentano il potere papale e quello imperiale. L'interno è a pianta centrale con grandi pilastri ottagonali. E'ricca di dipinti: la Madonna del Rosario, la Madonna della Cintura e S. Rita. Pregevole è il Fonte battesimale del XVI secolo. Passando lungo le antiche mura, da cui si gode di una bellissima vista sulla Valle Ternana e i Monti Martani, si arriva all' ex convento di Santa Maria Maddalena, oggi sede dell'Archivio storico e di un'aula multimediale. Salendo si giunge nei pressi di una Domus Romana di cui restano dei mosaici di grande pregio, proseguendo si arriva al Museo dell'Opera di Guido Calori con una ricca collezione di dipinti e sculture dell'artista e alla Chiesa di Santa Caterina nei cui sotterranei si trovano delle cisterne romane. Poco fuori dalle mura cittadine si erge l'Abbazia di San Nicolò. La sua facciata squadrata e asimmetrica, è collegata a una torre campanaria di epoca più antica. Il suo portale originale fu venduto nel 1936 al Metropolitan Museum di New York; quello attuale è una copia fedelissima. L'interno a tre navate è diviso da colonne con capitelli decorati. Conserva sul fondo dell'abside quadrata un affresco della Madonna del 1295. Nella navata destra sono conservati vari frammenti medioevali.