L'esterno non presenta particolari pregi artistici. L'interno invece, è splendidamente ricco di decorazioni a stucchi dorati e marmi. In modo particolare l'altare maggiore; è opera di Gian Battista Verda stuccatore, nativo di Gandria nel Canton Ticino, che soggiornò per lungo tempo a Faenza e a Imola, città in cui molto lavorò, lasciandovi diverse opere d'arte. L'altare fu offerto da Gioacchino e Gerolamo Papiani in memoria del padre Francesco Antonio: ne resta a memoria lo stemma di famiglia posto alla base delle colonne dell'altare. Il quadro entro la ricchissima ancona rappresenta la deposizione ed è tradizionalmente attribuito al Tiarini, pur senza documentazione. In luogo delle colonne tradizionali sono collocate le statue di S. Agostino e della madre S. Monica.
Il convento delle monache Agostiniane fu fondato nel 1548 da don Giovanni Maria Ronconi (del quale rimane visibile lo stemma all'esterno sopra la porta della chiesa).
Ebbe sviluppo e vita prospera specialmente nel sec. XVIII riuscendo ad accumulare un vasto patrimonio, che al momento della soppressione napoleonica ammontava a diciassette poderi. L'aumento patrimoniale era dovuto specialmente all'educandato delle fanciulle che provenivano dai paesi del territorio della Romagna toscana come Dovadola, Rocca S. Casciano, Portico, Tredozio, Meldola ecc. Esse pagavano infatti una retta e quelle che rimanevano in convento per farsi monache portavano una discreta dote.
Sono esempi di raffinata ed espressiva scultura; il Verda è scultore settecentesco tutt'ora sconosciuto, ma di alta qualità e le sue opere meriterebbero una migliore conoscenza e un più attento studio. Gli altari laterali, ornati di grandiose e ricche cornici di stucco, racchiudono due quadri di autore ignoto e rappresentano il transito di S. Giuseppe e S. Nicola in glori a.
La chiesa subì un radicale restauro nel 1930-31 sotto la direzione dell'Ing. G. Lombardi: fu aggiunta la grande cantoria e la balaustra con cancelletto in ferro battuto e ottone (quest'ultimo opera del modiglianese Tullio Ravaglioli), a imitazione di quello di S. Pietro in Bologna, i bracci portalampade sono opera del faentino Marocci, fu inoltre rifatto l'intero pavimento in battuto alla veneziana, e in marmo le mense degli altari laterali che in precedenza erano di gesso e scagliola.