La chiesa, cui si accede sia dal largo Carlo Felice sia da via Baylle, venne progettata nel 1577 da Giorgio Palearo, il Fratino, ed è una delle poche architetture di impronta rinascimentale in Sardegna. Vi era annesso il convento degli agostiniani, smantellato nella seconda metà dell’800. Gli scavi hanno riportato in luce reperti romani e tardoantichi, che sembrano ricollegare tutta l’area a una complessa struttura termale. L’edificio ha prospetto sobrio e lineare, appena arricchito dai motivi floreali della cornice dell’architrave. Nell’interno con pianta a croce greca, con bracci voltati a botte e sormontati da una cupola emisferica, preziosi arredi e altari in legno dorato.