L'abbaye Santa Croce est située sur une petite colline boisée en bordure du village de Sassoferrato. À l'intérieur, l'église est cachée, recouverte d'un revêtement en pierre et complètement intégrée dans le complexe abbatial. La variété des détails artistiques et architecturaux rend difficile la datation précise de l'époque de sa construction et en fait en même temps un lieu de culte unique dans la région des Marches. Au XIIe siècle, le bâtiment a été affecté par des interventions ordonnées par les comtes Atti, seigneurs de la ville, mais il est probablement beaucoup plus ancien : des éléments sculpturaux rappelant le culte de Mithra indiquent qu'un temple païen dédié à la divinité orientale se trouvait sur le site. Dès l'entrée, le visiteur est accueilli par un appareil décoratif fascinant et énigmatique : l'ancien portail d'accès, introduit par un narthex, est décoré d'une moulure complexe qui dessine 3 arches concentriques de motifs végétaux raffinés, enfermés entre des chapiteaux sculptés d'animaux fantastiques. L'intérieur se révèle comme un splendide exemple d'architecture romane, où les matériaux provenant des vestiges de la ville voisine de Sentinum, avec lesquels l'église a été construite, réapparaissent ici et là : le plan en croix grecque inscrit révèle des influences byzantines et se développe autour d'un noyau central défini par quatre hauts piliers, sur lesquels sont placées deux demi-colonnes en granit et en pierre calcaire provenant de l'ancienne ville romaine. Les représentations sur les chapiteaux sont particulièrement intéressantes, indiquant un lien étroit avec l'art lombard pour les décorations géométriques et la représentation d'animaux fantastiques et de figures humaines cryptiques.