Dagli scavi effettuati in questi ultimi anni si è fatta luce sulla storia e sull’aspetto di questa antica chiesa di Canosa. Venne edificata su un preesistente tempio di età ellenistica di cui utilizza il podio come fondazione, i blocchi dei muri della cella ed alcune colonne. Da tempio pagano divenne luogo di culto cristiano intorno al V secolo. Durante questa seconda fase, attribuita al vescovo Sabino, l'edificio era costituito da due quadrati concentrici con esedre dalle  vivaci decorazioni a mosaico raffiguranti temi legati alla simbologia paradisiaca.

Tra il VII e l’VIII secolo la collocazione di quattro pilastri al centro dell'edificio trasformarono la planimetria in pianta a croce iscritta in un quadrato. La basilica venne inoltre dedicata a San Leucio, a seguito del diffondersi del culto per il vescovo di Brindisi Leucio, le cui spoglie furono trafugate da marinai tranesi. Nel IX secolo, la costruzione all’esterno di una cappella absidata, lungo il muro meridionale, diede inizio alla pratica della sepoltura: sono in fatti state rinvenuti al suo interno e nelle immediate vicinanze numerosi sarcofagi in tufo e tombe a fossa.