Le saint patron de Pavie est saint Syr, ayant vécu dans la première moitié du IVe siècle, fondateur de la première communauté chrétienne de Pavie et de son église : son corps fut conservé pendant plus de six cents ans dans l'église Santi Gervasio e Protasio, la plus ancienne de la ville selon le chroniqueur Opicino de Canistris, fondée à l'époque romaine.
L'une des plus anciennes traditions de Pavie est la Fête des Saintes Épines, qui tombe le lendemain de la Pentecôte : à cette occasion, les trois épines conservées dans la cathédrale sont portées en procession à travers la ville, considérées comme faisant partie de la couronne posée sur la tête du Christ durant la Passion. Les reliques faisaient à l'origine partie de la collection réunie par les Visconti dans la chapelle du château Visconti, et furent transférées dans la cathédrale en 1499, lorsque, après la chute de Ludovic le More, on craignit qu'elles ne soient saisies par les Français.
Pavie resta capitale du royaume d'Italie même à l'époque carolingienne et ottonienne : dans la basilique San Michele Maggiore furent couronnés rois d'Italie Béranger de Frioul et ses successeurs, jusqu'à Frédéric Barberousse en 1155, qui y résida treize ans en plusieurs périodes durant les luttes contre la Ligue lombarde.
