L’edificio è il rimaneggiamento del 1598 di una chiesa romanica ad aula unica, scandita da arconi in parte ancora visibili, oggi divisi in tre navate: la centrale coperta a crociera e le laterali a botte. Sul fondo, il presbiterio rettangolare ha la volta a vela su pennacchi. La muratura esterna della retrostante sacrestia poggia sulle antiche mura di Castelvecchio. La facciata in mattoni con lesene ha un piccolo portico che nasconde il portale romanico in arenaria gialla. Ad attestare la frequentazione di Castelvecchio già in epoche remote sono i resti di sigilllata italica e tardo italica (50 a.C.- 150 d.C.), rinvenuti all’interno della chiesa. Qui, inoltre, è visibile una lastra marmorea di età romana reimpiegata come base di un pilastro, decorata con un volto incorniciato da foglie di vite e grappoli d’uva. Da fonti storiche e iconografiche di epoca medievale è possibile ipotizzare che nel punto dove sorge la chiesa ci fosse un luogo di culto legato alla fertilità maschile.