L’edificio attuale (1459-62) sorge sull’antica pieve romanica di Santa Maria (nella cripta sono custoditi alcuni frammenti) ed è una delle manifestazioni che meglio rappresenta l’architettura Rinascimentale, nonostante presenti alcuni elementi gotici come il tetto a due spioventi, le grandi bifore che inondano di luce l’ambiente e l’oculo centrale. La facciata, costituita in travertino, presenta quattro paraste (pilastri leggermente sovrapposti al muro) che inquadrano tre zone corrispondenti alle tre navate interne (primo tentativo del XV secolo di rapportare l'architettura interna ed esterna di un edificio sacro); Sul timpano si scorge lo stemma con l’emblema della Santa Sede di Pio II Piccolomini. Proseguendo all’interno notiamo che la struttura, celata dal tetto a due spioventi, è a croce latina ed è divisa in tre navate della stessa altezza (chiesa a sala), separate da pilastri con semicolonne addossate. A conclusione dell’intera struttura è posta l’abside poligonale suddivisa in tre cappelle.