Costruita tra la fine del IV e l’inizio del V secolo d.C., la Basilica Paleocristiana era caratterizzata da un edificio a navata unica, da muri tuttora conservati in altezza e da un raffinato pavimento in mosaico. Il presbiterio, lo spazio riservato al clero, era recintato da balaustre, coronato da un’abside poligonale poco profonda, chiusa entro un ambiente rettangolare legato ad esigenze religiose.
La chiesa dovette subire ingenti danni durante la presa di Attila, avvenuta il 18 luglio del 452. Con alcuni pilastri vennero ricavate tre navate e venne steso un nuovo pavimento in mosaico. Di questo pavimento sopravvivono pochi tratti, alcuni dei quali evidenziati dietro l'abside, ornati da motivi geometrici e dalle iscrizioni dei benefattori che finanziarono l’opera.
Quando il monastero benedettino di Santa Maria venne soppresso, nel 1782, dell’originaria basilica paleocristiana si perse il ricordo, fino a quando i suoi mosaici pavimentali vennero casualmente scoperti alla fine del XIX secolo per essere poi portati completamente alla luce negli anni Cinquanta del Novecento.