Базилика святого Франциска (Сан-Франческо) находится на одноименной площади (Piazza San Francesco) примерно в 400 метрах к северо-востоку от Кампо и является одной из важнейших церквей Сиены. Вплоть до 1460 года базилика находилась за пределами городских стен, когда по настоянию папы Пия II Пикколомини, родители которого были погребены в церкви Сан-Франческо, она была включена в черту оборонительных сооружений города.
Базилика была построена в 1228-1255 годах, и впоследствии достраивалась и расширялась на протяжении 14 и 15 веков, и в результате простое романское сооружение превратилось в огромную готическую конструкцию. В 1763 году была пристроена колокольня.
Однонефная в плане базилика со стропильным перекрытием была выстроена в соответствии с архитектурной моделью нищенствующих орденов, подразумевающей простое и просторное внутреннее помещение, приспособленное для проповедования большому количеству верующих.
Интерьер базилики был реконструирован в 1885-1892 годах Джузеппе Партини. Стены базилики покрывает традиционный тосканский декор – полосы черного и белого мрамора.
На левой стене нефа помещены «Мадонна с младенцем и святыми» Якопо Дзукки (конец 16 века), «Благословляющий Христос», «Богоматерь со святым Франциском и святым Андреем» (1605) работы Пьетро Сорри, «Мученичество святой Мартины» Пьетро да Кортона (середина 17 века).
В начале правой стены нефа находится люнет с изображением «Встречи Марии и Елизаветы» начала 15 века.
В современной капелле, расположенной в правом рукаве трансепта, хранится «евхаристическое чудо Сиены». Речь идет о 200 освященных просфорах, похищенных в 1730 году, и впоследствии найденных в церкви Богоматери на Провендзано. Они были торжественно перенесены в базилику святого Франциска и помещены в современный ковчег, и, что удивительно, просфоры по сей день остаются свежими. В этой капелле находится также полиптих Липпо ди Ванни «Мадонна с младенцем и святыми» (середина 14 века).
В глубине правого крыла трансепта находится мраморная статуя святого Франциска, ранее помещавшаяся на фасаде базилики и датируемая началом 14 века.
Среди апсидных капелл стоит отметить капеллу францисканцев с неоготическим триптихом Артуро Вилиджарди и саркофагом Кристофоро Феличи работы Урбано да Кортона (1462); и капеллу Палмьери, где находится «Мадонна с младенцем», приписываемая Андреа Ванни (конец 14 века).
Особого внимания заслуживают две капеллы в левом рукаве трансепта, которые украшают фрески братьев Пьетро и Амброджо Лоренцетти, датируемые 1331-1335 годами. Экспрессивное «Распятие» в шестой капелле принадлежит кисти Пьетро, в восьмой капелле примечательны работы его брата Амброджо «Мученичество францисканцев в Сеуте» и «Святой Людовик Тулузский у ног папы Бонифация VIII».