De kerk van Santa Maria della Pomposa ziet er aan de buitenkant meer uit als een schuur. Er is werkelijk geen enkele versiering te ontwaren, alleen baksteen. Opvallend genoeg blijkt de kerk inderdaad ook enkele jaren als schuur te zijn gebruikt: nadat de parochie in 1774 werd opgeheven, werden alle decoraties verwijderd en werd het gebouw enige tijd gebruikt als opslagplaats voor brandhout. Al voor het einde van de achttiende eeuw werd de opheffing van de parochie weer ongedaan gemaakt. Santa Maria della Pomposa is dan ook niet zomaar een kerk. Tussen 1717 en 1750 was Ludovico Antonio Muratori (1672-1750) hier de dienstdoende priester. In het buitenland zegt deze naam waarschijnlijk maar weinigen iets, maar in Italië geldt deze priester-historicus als de vader van de moderne geschiedschrijving. Zijn grafmonument – een twintigste-eeuwse creatie overigens – bevindt zich in de kerk. Een aan Muratori gewijd museum is aan de kerk verbonden.
De geschiedenis van de kerk gaat terug tot de twaalfde eeuw. Ze werd gesticht als een dependance van de Benedictijnse abdij van Pomposa, hetgeen meteen de naam verklaart. Nadat Muratori in 1717 parochiepriester was geworden, heeft hij er veel aan gedaan om de kerk uit te breiden en te vergroten. Na zijn dood in 1750 was kennelijk de schwung er een beetje uit, want als gezegd werd de kerk in 1774 geseculariseerd, om vervolgens slechts enkele jaren later weer in ere te worden hersteld. Het kerkgebouw staat aan een leuk pleintje, de Piazza della Pomposa, met terrasjes en op sommige dagen een groentemarkt.
De Santa Maria della Pomposa is eenbeukig. Het kerkinterieur is sober en nogal monotoon te noemen. De kleur grijs domineert. Qua kunstwerken valt vooral het grafmonument voor Muratori op, direct links na binnenkomst. Het dateert van 1931 en werd gemaakt door Lodovico Pogliaghi (1857-1950). Het monument bevat de overblijfselen van de priester en historicus, die in 1928 vanuit een andere kerk in Modena naar de Santa Maria della Pomposa werden overgebracht.
Een kunstenaar die het nodige werk voor de Santa Maria della Pomposa produceerde, was Bernardino Cervi (ca. 1586-1630). Van zijn hand is een aantal schilderingen met voorstellingen uit het leven van Sint Sebastiaan, aan wie de kerk (mede) gewijd is. Ook schilderde hij het grote doek in de tweede kapel links. Het stelt het vagevuur voor. Cervi was een van de slachtoffers van de grote pestepidemie waardoor Modena in 1630 werd getroffen. Het altaarstuk achter het hoogaltaar is van de Franse schilder Jean Boulanger (1606-1660). Het is een kopie van de beroemde San Sebastiano Madonna van Correggio (1489-1534). Dat schilderij bevindt zich nu in de Gemäldegalerie in Dresden. Het werd in de achttiende eeuw aangekocht door Frederik August II, de keurvorst van Saksen (tevens bekend als August III van Polen).