L’intero complesso architettonico di San Francesco offre una veduta aerea di notevole effetto, grazie alla magnificenza delle sue architetture.

La sontuosità del complesso è sostenuta dalle notevoli dimensioni degli edifici che lo compongono, ma soprattutto dalla cupola a tamburo settecentesca, voluta da Padre Maestro Nicolò Palombo, che sovrasta maestosa e inconfondibile i tetti della città.

Ad aumentare l’imponenza della chiesa è la torre campanaria, anch’essa settecentesca, costruita per volontà del Padre Guardiano Antonio Fioritto. Nella torre è inserito l’orologio cittadino, un vero punto di “riferimento temporale” della popolazione agnonese.

La facciata della chiesa è in pietra; la parte centrale presenta una struttura disomogenea rispetto all'omogeneità del resto della facciata, realizzata con bolognini, creando una caratteristica dicotomia tra le due parti.

Il portale ha mantenuto lo stile gotico, che testimonia le antiche origini della chiesa. Dello stesso periodo è anche il pregiato rosone, particolare per i due leoni in marmo posti ai lato dello stesso, che formano la base della cornice.

Sopra il rosone si aprono due piccole finestre rettangolari.

L’interno della chiesa è a navata unica e si contraddistingue per i ricchi decori e affreschi di stile rinascimentale-barocco.

Sulle pareti laterali della navata si aprono otto altari incassati, tra i quali si evidenzia l’altare di San Crescenzo, il secondo sulla parete destra, che custodisce numerosi reliquiari e statuine in stile rococò. 

Sulla stessa parete, all’altezza dell’altare maggiore, vi è l’altare dell'Immacolata Concezione, in cui è possibile ammirare una statua della Madonna della metà del '700, opera dello scultore napoletano Gian Giacomo Colombo.

Sulla parete sinistra della navata, il primo altare rispetto all’entrata è quello dell’Assunta, importante per la cosiddetta “Tavola dell’Assunta”, una tela di stile rinascimentale, attribuita ad artisti della scuola del Beato Angelico, degli inizi del XVI secolo.

Segue la cappella dell’Annunziata con un trittico raffigurante Dio, la Vergine e l’Arcangelo Gabriele. 

Nella stessa cappella è collocato un Crocifisso del XV secolo, la cui importanza è legata a una tradizione popolare di origine medievale, che ritiene il Crocifisso miracoloso in quanto avrebbe trasudato sangue.

Del 1793 è l’altare di Sant’Antonio Abate, posto di fronte a quello dell’Immacolata Concezione, che è stato costruito con le offerte fatte dai Mugnai che prestavano la loro opera nel mulino di proprietà dei monaci del convento di San Francesco.

L’altare maggiore è in marmo policromo, arricchito alle sue spalle dal coro in legno intarsiato.

Il vero tesoro custodito nella zona dell’altare, però, è quello che si ammira “alzando gli occhi al cielo”: sul soffitto del coro si trova infatti un affresco del pittore Paolo Gamba, in cui è raffigurata “la morte di San Francesco”. Dello stesso artista sono i due medaglioni, posti sulle pareti laterali del coro, nei quali sono raffigurati Melchisedec da un lato e una figura barbuta dall’altro; a causa del cattivo stato degli affreschi, non si riesce a individuare l’identità del secondo personaggio. Sulla parete frontale del coro, invece, Paolo Gamba ha firmato l’affresco rappresentante la scena biblica di Achimelec, che dona il pane sacro a Davide.

Il pittore decorò la chiesa intorno al 1771, ma il suo lavoro non si fermò alle pareti del coro; suoi sono anche i due affreschi della volta, che rappresentano “i quattro angeli seduti sulle nubi” e “la caduta degli Angeli ribelli dal Paradiso”. L’affresco è molto suggestivo grazie alla contrapposizione tra i colori chiari del paradiso e il buio delle tenebre, in cui i ribelli sono condannati a cadere per l’eternità, nonché per la notevole tridimensionalità del dipinto: Lucifero sembra quasi voler uscire fuori dall’affresco.

Sempre di Gamba sono, infine, gli affreschi delle “Quattro Virtù”, dipinti sulle pareti del transetto, in cui si distinguono le figure allegoriche dell’Innocentia Sapientae, dell’Umiltà, della Castità e della Devozione; i quattro pennacchi della cupola, in cui sono rappresentati i “Quattro Evangelisti” e i quattro medaglioni, collocati nel tamburo della cupola, che rappresentano i profeti Amos, Geremia, Giona e Daniele.