Il complesso è formato da due manufatti distinti tra loro.
Il primo è il sepolcro in tufelli rettangolari, risalente alla seconda metà del IV secolo d.C. che Flavio Eusebio - vicegovernatore della Campania - fece costruire per sé e per la famiglia nei terreni di sua proprietà, come ci riferisce un'iscrizione lapidea. Sotto il pavimento sono state rinvenute sette sepolture in muratura, di cui quella contro la parete di fondo è probabilmente quella di Flavio Eusebio.
L'altro corpo è costituito dalla chiesa che fu costruita intorno alla sepoltura, diventata luogo di pellegrinaggio sin dal Vi secolo, probabilmente per l'assimilazione di Flavio Eusebio con l'Eusebio vescovo di Sutri di un secolo posteriore.
La chiesa che avvolge il monumento funerario è di forma basilicale a tre navate con un'accentuata asimmetria tra le due laterali, dovuta a rimaneggiamenti succedutisi nel corso dei secoli.
La navata centrale che costituisce il nucleo originario insieme ad alcuni tratti dei muri perimetrali, è formata da grossi blocchi di tufo e presenta tre arcate per lato impostate su larghe colonne con capitelli quadrangolari decorati con elementi di età pre-carolingia: nastri intrecciati, foglie lanceolate e volute angolari.
All'esterno era presente una torre campanaria di forma quadrata che crollò nel 1940.
Dell'originaria decorazione è pervenuto soltanto un esiguo frammento della figura di Cristo, oggi trasferito all'interno della chiesa di Santa Maria della Pace. Delle altre pitture, eseguite a fresco sulle pareti della navata centrale tra la fine dell'XI e l'inizio del XII secolo, restano, seppur rovinate, l'Ultima Cena, la Lavanda dei Piedi, l'Albero di Jesse e, sopra l'arcata del mausoleo, il Cristo benedicente tra quattro Santi, di cui l'ultimo a destra rappresenta Sant'Eusebio in abito vescovile. Sulla parete di fondo della navata di destra è visibile un affresco con due figure longilinee in tunica celeste: le Vergini prudenti. Una quattrocentesca Madonna col Bambino tra i Santi Eusebio e Stefano, con aggiunte del XVII secolo, domina la parete di fondo del presbiterio.
Nel corso del 2006 la chiesa è stata oggetto di interventi di restauro conservativo.
