Zwischen 1634 und 1645 mit der endgültigen Umstrukturierung des Gebäudes durch Filippo Fracassini kann die Entwicklung der Kirche Santa Croce mit Ausnahme der Backsteinfassade, im spätbarocken Stil aus dem frühen 18. Jh., als abgeschlossen betrachtet werden.
Die einschiffige Kirche ist mit Stuckwerken von Giovanni Fontana aus Foligno (1676) geschmückt und bewahrt Altäre aus dem 18. Jh. auf, wie zum Beispiel einen mit Schnitzereien reich verzierten Altar (1711), der errichtet wurde, um die herrliche Deposizione della Croce (Niederlegung des Kreuzes) von Luca Signorelli, die im Auftrag der Bruderschaft von Santa Maria im Jahre 1516 entstanden ist, aufzunehmen.
Die Kirche, wurde nach einer sorgfältigen Restaurierung durch die Stadtverwaltung, im Jahr 1998 in das Museum von Santa Croce verwandelt.
Zu den interessantesten Werken zählt neben dem Altarbild von Luca Signorelli, ein Gemälde von Pomarancio auf dem die Madonna mit Kind in der Glorie mit Engeln und Heiligen dargestellt ist (1577) und eine Holzskulptur von San Rocco 1528, die Roman Alberti der Schwarze genannt zugesprochen wird und aus der nahe gelegenen Kirche von San Franziskus stammt.
Die ehemalige Kirche von Santa Croce wird auch für Aufnahmen von klassischer Musik mit international bekannten Künstlern genutzt und ist auch eine Bühne für berühmte Musikfestivals.