L'altro ingresso, in Piazza Umberto I, dotato di un bel portale in pietra serena, è di ispirazione barocca.
La chiesa è ad una sola navata, con il soffitto a botte, che s'appoggia ai due lati su un cornicione.
Pregevole la pala dell'altare maggiore, rappresentate la decapitazione della santa, opera di Raffaello Schiaminossi (1572-1622).
Le due pareti laterali sono completamente ornate da stucchi e statue, che alcuni attribuirono a Federico Brandano, altri a Tommaso Amantini.
La chiesa, non più officiata, è stata trasformata in Auditorium.