San Francesco ist eine Basilika-Kirche, die in c errichtet wurde. 1228-1255 und später im 14. bis 15. Jahrhundert vergrößert, wurde das ursprüngliche romanische Bauwerk in das heutige große gotische Gebäude umgewandelt.

Die Basilika befindet sich auf einem Plan des ägyptischen Kreuzes, mit einem Kirchenschiff und einem Querschiff, je nach Typ, der von den Mendicant-Orden bevorzugt wird. Hier wurden Räume benötigt, um große Getreuen unterzubringen.
Das heutige Interieur wirkt nach einem Brand im Jahr 1655 und der Restaurierung von 1885-1892, als ein Großteil der barocken Altäre abgerissen wurde, eher nüchtern (ein Teil der Gemälde wurde jedoch in letzter Zeit zurückgegeben). Die hüttenförmige, neugotische Fassade, die vom Glockenturm aus dem Jahr 1763 flankiert wurde, stammt aus dem frühen 20. Jahrhundert. Die mittelalterliche Marmordekoration und das Portal aus dem 15. Jahrhundert wurden bei dieser Gelegenheit entfernt.

Die Gegenfassade beherbergt die Überreste von zwei Grabstätten aus dem 14. Jahrhundert sowie zwei große fragmentarische Fresken der ehemaligen Stadttore Porta Romana und Porta Pispini: eine Einweihung der Jungfrau Maria von Sassetta und Sano di Pietro (1447– 1450) und eine Geburt Christi von Il Sodoma (1531). Ebenfalls sichtbar ist das antike Portal aus dem 15. Jahrhundert von Francesco di Giorgio Martini.
Zu den zahlreichen Kunstwerken in der Kirche gehören Madonna mit Kind und Heiligen von Jacopo Zucchi, eine ausdrucksstarke Kreuzigung von Pietro Lorenzetti und ein Fresko von seinem Bruder Ambrogio, einem Gebet des hl. Jakobus von Giuseppe Nicola Nasini, einem Martyrium von St Martina von Pietro da Cortona und eine Madonna mit Kind mit Fresken von Jacopo di Mino del Pellicciaio.
Im rechten Querschiff befindet sich ein Marmor aus dem 14. Jahrhundert des hl. Franziskus aus der antiken Fassade.