Nije se sačuvala u prvotnom obliku. Nedostaje joj južna prigradnja koja je porušena 1930., pa je vidljiva središnja kružna jezgra. Crkva je sastavni dio episkopalnog kompleksa i nadovezuje se na starokršćansku katedralu i biskupsku palaču. Ima izgled valjka kojemu su s istočne strane prigrađene tri visoke apside. Ispod krova na južnoj strani nalaze se tri otvora koja su iz galerije vodila u spomenutu južnu prigradnju. Kao kultna građevina služila je do 1798.
Temelji crkve ogoljeni su pa se vidi ugrađeni antički materijal – fragmenti antičkih stupova, kamenih greda, kapitela i drugih raznovrsnih arhitektonskih elemenata. Od brojnih ulomaka uzidanih u njezine temelje važni su ostaci žrtvenika ili podnožja za kip božanstva na kojemu je natpis posvećen božici Junoni i vrhovnom bogu Jupiteru. Ulazni je portal sastavljen također od antičkih kamenih greda (arhitrava) kao i onaj na ulazu u galeriju. Originalni je pod uklonjen i sad su vidljive ploče antičkog foruma.
Šest masivnih pilona i dva stupa pred svetištem dijele središnji okrugli prostor od prstenastog ophoda. Isti se raspored stupova i pilona ponavlja i na galeriji. Apside se protežu do vrha rotonde i u njima su se obavljali liturgijski obredi. Glavno je svetište bilo u prizemlju velike apside. Na galeriji se također održavalo bogoslužje, kako se pretpostavlja, za potrebe biskupa Donata.
Već pedesetak godina u ovom iznimno akustičnom prostoru održavaju se nadaleko poznate Glazbene večeri u Sv. Donatu koje promiču ranu glazbu svjetskih i hrvatskih majstora.
