Zwei Jahre nach seinem Tod (1226) wurde mit dem Bau der Basilika begonnen, wobei der rosafarbene Stein des Monte Subasio verwendet und das Bauwerk in zwei übereinander liegenden Stockwerken strukturiert wurde.
Die Untere Basilika ist im lombardischen romanischen Stil gehalten, mit nur einem Schiff, Kreuzrippengewölben, einem breiten Querhaus und wunderschönen Fresken von Giotto, Cimabue und deren Schülern. Unter dem Hauptaltar befinden sich in einer kleinen Krypta die Gebeine des Heiligen; zudem können das Zimmer, das seine Reliquien beherbergt, sowie das Schatzmuseum mit seltenen illuminierten Handschriften, Gemälden und anderen Kostbarkeiten besichtigt werden.
Die Obere Basilika zeigt hingegen gotische Linien und ihre Errichtung ermöglichte eine klare Funktionsteilung der beiden Gottesdienstorte: die Untere Basilika war für Pilger und die Verehrung der Reliquien des Heiligen bestimmt; die Obere Basilika diente für große Versammlungen und offizielle Treffen, auch mit dem Papst. Sie beherbergt Fresken von Cimabue und den umfangreichen Bildzyklus “Geschichten des Heiligen Franziskus” von Giotto: 28 Szenen, die durch die perspektivische Tiefe der Landschaften und menschlichen Figuren hervorstechen.
Das Erdbeben von 1997 beschädigte die Obere Basilika schwer, insbesondere im Bereich des Querhauses, was zu einer über zweijährigen Schließung führte. Assisi verfügt über eine große Zahl an Kirchen, darunter die Santa Chiara, im italienischen Gotikstil, geweiht 1265 und in ihrer Form der Franziskanischen Oberen Basilika ähnlich.
