La iglesia o templo de San Fortunato se encuentra a poca distancia de la fortaleza en lo que debió ser en la antigüedad la acrópolis de la ciudad de Todi. El edificio actual es testigo de las numerosas fases constructivas que lo han caracterizado: desde la más antigua, la etrusco-romana, de la que se conservan los leones de la entrada y dos capiteles transformados en pilastras de agua bendita, hasta la primera fase constructiva de estilo románico, fechada hacia el año 1198 y construida por los vallombrosanos, pasando por el trazado definitivo de la planta gótica con la construcción iniciada en el año 1292, y que se completó en el año 1292 y que se completó en el curso de los siglos sucesivos.
Prueba significativa de esta intervención es la fachada que se levanta sobre una escalera monumental que quedó incompleta debido a la muerte, en 1458, del maestro Giovanni di Santuccio da Firenzuola que trabajó en el proyecto con la ayuda de su sobrino Bartolo d’Angelo. Las frecuentes guerras con los municipios vecinos, en primer lugar Orvieto, acabaron con las arcas municipales, dejando a la iglesia sin los fondos necesarios para la realización de las obras.
El nivel inferior de la fachada se divide en tres partes, correspondientes a las tres naves interiores con tres portales de entrada, el más interesante de los cuales es el central. La decoración está formada por preciosas columnas y bajorrelieves que representan, de izquierda a derecha, a los doce apóstoles, a algunos santos (entre ellos Degna, Romana y Cassiano, cuyos restos se conservan en el interior de la Iglesia), a ángeles, a profetas bíblicos, a San Fortunato, a los estigmas de San Francisco, a la Anunciación y al sacrificio de Isaac, todo ello rodeado de motivos florales simbólicos como la viña, símbolo del Bien, y la higuera, símbolo del Mal, pero también al dragón y a la víbora, símbolos del pecado.
En el interior de la iglesia, el espacio está marcado por tres naves, todas de la misma altura, con las dos naves laterales ligeramente más estrechas que la central, según el modelo de la iglesia transalpina Hallenkirche (iglesia de salón). Las elegantes columnas de crucería sostienen la cubierta en bóvedas de crucería bajo las que, a los lados de las naves, se abren trece capillas elevadas. En la cuarta capilla, a la derecha, se encuentra el fragmento del fresco Virgen con el Niño y los Ángeles de Masolino da Panicale (1432), mientras que en la quinta, a la izquierda, hay restos de frescos de la escuela Giottesca con escenas de la vida de San Juan Bautista.
En el centro de la iglesia, uno de los símbolos de Todi, se encuentra la estatua de San Fortunato, con un coro de nogales con maravillosas incrustaciones de Antonio Maffei da Gubbio en 1590 al fondo, que cubren todo el ábside central.
Finalmente, la cripta bajo el altar alberga un único sarcófago monumental que contiene los restos de los santos Casiano, Calisto, Fortunato, Romana y Degna, mientras que en la sacristía adyacente está enterrado el famoso Jacopone de Todi desde 1432.
La sacristía conduce al campanario de la iglesia desde donde se puede disfrutar de una vista de 360 grados de toda la ciudad.