La chiesa spicca sul campo omonimo, aperto sul rio di Ca’ Foscari, per l’incompiuta facciata in mattoni. Deve la forma attuale alla ricostruzione del 1684-1704. L’interno è reso fastoso dalla vastissima composizione prospettica (40 tele) che ricopre il soffitto e le pareti della navata, opera di Giovanni Antonio Fumiani raffigurante Martirio e Gloria di S. Pantaleone (1680-1704). Dipinti del Veronese (S. Pantaleone risana un fanciullo, nella 2a cappella destra, e S. Bernardino, nella 3a), Palma il Giovane (Decollazione e Miracolo di S. Pantaleone, 2a cappella destra) si accompagnano alla quattrocentesca Incoronazione di Maria di Antonio Vivarini e Giovanni d’Alemagna nella cappella del Santo Chiodo, a sinistra della maggiore, con altare-reliquiario di scuola dei Bon.