San Francesco to kościół bazyliki wzniesiony w ok. 1228-1255, a później powiększony w XIV-XV wieku, pierwotna budowla romańska została przekształcona w obecny duży gotycki.

Bazylika jest na planie krzyża egipskiego, z nawą przykrytą przęsłami i transeptem, zgodnie z typem preferowanym przez zakony żebraczy, które potrzebowały przestrzeni zdolnych pomieścić duże tłumy wiernych.
Obecne wnętrze wygląda raczej trzeźwo po pożarze w 1655 r. i renowacji w latach 1885-1892, kiedy wiele barokowych ołtarzy zostało zburzonych (część obrazów została jednak zwrócona w ostatnim czasie). Neogotycka fasada w kształcie chaty, otoczona dzwonnicą z 1763 r., Pochodzi z początku XX wieku. Przy tej okazji usunięto średniowieczną dekorację marmurową i portal z XV wieku.

W fasadzie znajdują się pozostałości dwóch XIV-wiecznych grobowców, a także dwa duże fragmentaryczne freski z dawnych bram miejskich Porta Romana i Porta Pispini: Incoronation of the Virgin autorstwa Sassetty i Sano di Pietro (1447– 1450) i Narodzenia przez Il Sodoma (1531). Widoczny jest również starożytny portal z XV wieku autorstwa Francesco di Giorgio Martini.
Wśród licznych dzieł sztuki w kościele znajdują się Madonna z Dzieciątkiem i Świętymi Jacopo Zucchi, wyraziste Ukrzyżowanie Pietro Lorenzettiego i fresk jego brata Ambrogio, Modlitwa św. Jakuba Giuseppe Nicola Nasini, męczeństwo św. Martina autorstwa Pietro da Cortona i freski Madonny z Dzieciątkiem autorstwa Jacopo di Mino del Pellicciaio.
W prawym transepcie znajduje się XIV-wieczny marmur św. Franciszka z antycznej fasady.