Il s’agit d’une église romane de plan allongé à nef unique de 15 m de long et 8 m de large à trois travées délimitant six chapelles latérales peu profondes. Elle est voûtée en berceau et prolongée par une abside semi-circulaire à l’est. L’édifice est érigé avec des pierres parfaitement calibrées, taillées, bien appareillées et assisées, d’origine granitique blanc à beige, à grain fin et moyen. Le monument a été remanié durant les XVIIe et XVIIIe siècles : la toiture a été surélevée, la charpente a été remplacée par une voûte, des renforts ont été rajoutés dans les angles nord-est et sud-ouest. Ces travaux font suite au rapport de Monseigneur Mascardi en 1587 qui indique que le fronton menace ruine. Monseigneur Curlo confirme en 1616 que l’édifice « menace ruine si on ne la répare pas ». Les premiers travaux interviennent près de cinquante ans plus tard. Monseigneur Spinola note que pour « le corps de l’église…il a seulement ordonné de combler les trous de pavement ».
La façade occidentale, malgré les restaurations nettement visibles dans l’appareillage, offre des critères ornementaux remarquables. La porte est entourée de deux pilastres surmontés de deux lions sculptés en ronde bosse en remploi. Ils ornaient le portail de l’église avant sa restructuration et évoquent les lions décoratifs qui encadrent la porte principale de la cathédrale de Pise. On remarque également trois blocs sculptés de motifs floraux et d’entrelacs de style préroman et un clocher-arcade à l’angle nord-est.
Les murs gouttereaux présentent un appareillage très soigné dont les pierres sont de taille variée pouvant atteindre 2,50 m de long. Ils sont renforcés par des pilastres en forte saillie. Le mur sud est percé d’une porte étroite au linteau monolithique surmonté d’un arc en plein cintre à double ressaut composé de claveaux rosés et blancs et reposant sur deux corniches à palmettes et frises florales. La porte occupe le centre d’un décrochement (reste d’un porche où se trouvaient initialement les deux lions ?). Des fenêtres rectangulaires placées en hauteur sont le résultat de transformations tardives (inscription à l’intérieur de la nef de 1588).
L’abside est rythmée par six pilastres en légère saillie. Ils soutiennent cinq arcatures en plein cintre à double ressaut reposant sur des consoles au décor de palmettes, de motifs zoomorphes (oiseaux ressemblant à des aigles), des oves et des gouttes. A l’intérieur des arcatures, on observe des losanges et des cercles travaillés en creux de formes et de dimensions diverses. Sous la corniche, soulignée par une simple moulure striée de lignes parallèles, quatre écoinçons circulaires renferment de petits animaux en remploi. Trois fenêtres en plein cintre et à triple ressaut placées en alternance éclairent le chœur. La fenêtre centrale est surmontée d’une petite tête humaine.
Cette chapelle appartenait à l’origine au monastère ligure de San Bartolomeo del Fossato. Elle échappait ainsi à l’autorité de l’évêque de Sagone mais pas à son contrôle. Son architecture est fortement influencée par les édifices de santa Cristina et de san Zeno de Pise notamment le décor de losanges et de cercles en double retrait.
L’intérieur de l’autel a livré la présence d’un reliquaire en bois et en cire renfermant les reliques de saint Pierre et saint Paul, ainsi qu’un second possédant ceux de sainte Foy. Sainte Foy est une vierge et martyre originaire d’Agen, très vénérée grâce à une multitude de miracles qu’elle a accomplis durant la Reconquista avant sa mise à mort à l’âge de 13 ans. Sa vénération remonte au Xe-XIe siècle.