La chiesa è il luogo dove si svolgono i riti religiosi all’interno dell’abbazia. A navata unica, si aprono quattro cappelle, distribuite in modo difforme (tre sul lato destro e una sul sinistro), oltre ad una cupola affrescata con le Principali virtù cristiane, opera Giuseppe Milani eseguita tra il 1773 e il 1774.
Le principali opere d’arte si trovano nelle cappelle: nella prima a destra vi è un’Annunciazione di Bartolomeo Coda, datata 1543; la terza cappella, ospita invece un dipinto di Francesco Raibolini detto il Francia, principale artista rinascimentale della città bolognese: la Presentazione al tempio, datata 1515.
Nella cripta si trovano alcuni resti della primitiva chiesa abbaziale: una croce in pietra del IX secolo e un sarcofago romano dello stesso periodo, che un tempo faceva da sepoltura a San Mauro, prima della sua traslazione presso la Cattedrale di Cesena.