L'edificio si presenta regolarmente orientato, col lato settentrionale, parallelo alle scomparse mura, in grande evidenza mentre il lato meridionale dà sul chiostro, e facciata e lato absidale sono malamente visibili, a causa degli edifici che quasi toccano la fabbrica. Il fianco nord, di conseguenza, è stato sempre considerato la vera facciata e infatti reca al centro il ricco portale con l'architrave scolpita e firmata dal maestro Gruamonte che vi raffigurò l'Ultima Cena (datato 1166). La fiancata presenta un'ornamentazione caratteristica del romanico a Pistoia, che imita il paramento murario tipico del romanico pisano, a file di arcatelle su lesene o colonnette con finestrelle e losanghe che si inscrivono negli archi, ma realizzata impiegando una decorazione dicroma bianca e verde (marmo e serpentino di Prato) che diventa così fitta da sovrastare otticamente il pur complesso partito architettonico.