La chiesa di Sant’Eusebio si presenta oggi nel caratteristico aspetto della basilica romanica a tre navate, con una 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, capitelli zoomorfi, nella zona dell’ingresso sono raffigurati dei serpenti, in quella più vicina all’altare dei pavoni, simbolo d’immortalità e pernici, simbolo della fedeltà coniugale.

Subito a sinistra dell’ingresso si ammira uno dei più interessanti affreschi della chiesa, una raffigurazione dell’Albero di Jesse, un’allegoria della progenie di Davide. Si tratta della più antica rappresentazione di questo tema a oggi conosciuta. Il dipinto risale ai primi anni del XII secolo. Nella parte inferiore del pannello, interamente perduta, doveva essere raffigurato Iesse dormiente, in posizione distesa. Dal corpo del profeta nasceva il grande albero, del quale s’è conservato il fusto e gran parte dei rami. Al livello superiore è raffigurato David, figlio di Iesse, con corona e clamide, rappresentato seduto nell’atto di esibire un cartiglio che, probabilmente, conteneva un verso biblico; ancora sopra è effigiata la Vergine benedicente. In alto, sovrastata da un clipeo rosso con la bianca colomba dello Spirito Santo, è una figura frammentaria, identificabile con Cristo. I rami corti dell’albero terminano con frutti, fiori e trifogli. Su ciascuno dei dodici rami più lunghi, che si attorcigliano simmetricamente a destra e a sinistra del fusto, sedevano i profeti, conservatisi solo in parte, che mostrano lunghi cartigli, sui quali erano riportate iscrizioni contenenti parti di profezie bibliche, anch’esse quasi del tutto perdute. 

Sulla parete di controfacciata della navata sinistra si trova un affresco, dei primi decenni del Trecento, raffigurante Santo Stefano con la committente inginocchiata in basso, a fianco rimane un brano di una Madonna in Trono con Bambino, che doveva avere a sinistra un altro santo di cui non rimane alcuna traccia, a destra, dopo il Santo Stefano è effigiato un santo vescovo, privo della parte inferiore, identificabile senza dubbio con Sant’Eusebio. La navata sinistra si conclude con una cappella, sulla parete di fondo si scorge un’apertura tamponata con sopra un architrave di legno, datato con il radiocarbonio al 1280; nella soprastante lunetta si trova un affresco duecentesco, perduto per quasi la metà, raffigurante la Madonna col Bambino e a fianco il committente. Sopra l’arcata che introduce al mausoleo, è raffigurato il Cristo benedicente tra quattro santi, opera da assegnare alla fine dell’XI secolo o agli inizi del successivo. L’immagine clipeata ritrae il Pantocratore con nimbo ove è raffigurata una croce, la mano destra benedicente, alla greca, e il libro delle sacre scritture aperto e sostenuto con la sinistra. Ai lati le due coppie di santi sono a figura intera, di proporzioni assai più modeste rispetto al Salvatore e diseguali fra loro.

A sinistra è San Giovanni Battista, poi San Paolo; a destra San Pietro e Sant’Eusebio in abito vescovile. Sulla parete sinistra dell’area presbiteriale è raffigurata l’Ultima cena, che risale all’inizio del XII secolo, si tratta di una delle più antiche e interessanti raffigurazioni, contenente per la prima volta elementi iconografici poi ampiamente mutuati nei secoli successivi e altri unici. Vi è ritratto in primo piano Giuda, più piccolo e distante dal tavolo; in qualità di traditore è privo di aureola. 

L’area presbiteriale coincide con la primitiva cappella, ricoperta da una volta a botte, in origine, nel VII-VIII secolo, interamente affrescata. Di questo primo nucleo pittorico resta riconoscibile soltanto il disegno preparatorio di una scena evangelica, la Visitazione, cioè l’incontro fra Maria e la cugina Elisabetta, in corrispondenza dell’area più esterna della parete sinistra del sepolcro.

Sulla parete absidale è stato posto, presumibilmente nel XVII, una quattrocentesca Madonna col Bambino, affresco staccato di cui si ignora la provenienza.

A sinistra è affrescato Sant’Eusebio e a destra Santo Stefano, opere del XVII secolo.

In corrispondenza della parete di fondo della navata di destra è visibile un affresco con due figure longilinee in tunica celeste: le Vergini prudenti.

In controfacciata è effigiato un santo barbuto, presumibilmente Sant’Antonio abate.