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Die Basilika hat einen Grundriss in Form eines lateinischen Kreuzes mit einer halbkugelförmigen Kuppel. Der Innenraum wird von Säulen mit reich verzierten Kapitellen in drei Kirchenschiffe unterteilt. Das Hauptschiff besitzt eine schlicht geschnitzte Holzkassettendecke, während die Seitenschiffe von Kreuzgewölben abgedeckt werden. Ins Gebäude gelangt man über drei Portale mit Archivolten mit Sturz, von denen das mittlere reich dekoriert ist.

Die Fassade wird durch eine Reihe von Säulen, Bögen und Balkonen mit Balustraden unterteilt, die von tierverzierten Konsolen getragen werden. Die plastische Dekoration ist von ausgelassener Fröhlichkeit und Bizarrerie gekennzeichnet. Ihren Abschluss findet die Fassade in der großen Fensterrose, deren Arbeiten 1646 beendet wurden und die Blumenfriese, Fruchttrauben und rhythmische Cherubzüge aufweist. Die gesamten plastischen Verzierungen sind im weichen und zarten Stein aus Lecce ausgeführt, der sich mit der Messerklinge und an der Drehbank bearbeiten lässt und nach der Bearbeitung an der Luft hart wird wie Marmor. Wegen dieser besonderen Eigenschaft werden die Verzierungen von den Einwohnern von Lecce auch als „opera di curtieddu“ (Messerwerk) bezeichnet.