Em 1447 Sigismondo Malatesta confiou a transformação da igreja a Leon Battista Alberti, que construiu um templo inspirado na antiga glória da dinastia (que veio a ser utilizado como mausoléu). Dentro destacam-se uma bela decoração em estilo gótico tardio de Agostino di Duccio, uma bela tela de Piero della Francesca representando Sigismundo aparecendo diante do seu santo padroeiro, um crucifixo de Giotto e o túmulo de Isotta Malatesta apoiado por elefantes.