Dipinta da Bartolomeo Ramenghi, noto col nome di Bagnacavallo, attorno il 1520, è il dipinto più venerato a Cesena.
Durante il viaggio a Vienna effettuato nel 1782 da Pio VI, il papa ebbe l’occasione di fermarsi qualche giorno nella sua città Natale. Fu durante questa sosta che Pio VI incoronò l’affresco della Madonna del Popolo, come si vede ancora oggi.
All’esterno della Cattedrale, una lapide ricorda la concessione da parte del papa dell’indulgenza plenaria per i visitatori della cattedrale.