A pochi metri ad ovest della necropoli e dei tre edifici è stata ritrovata una chiesa paleocristiana.
Orientata secondo un'asse est-ovest, è coeva o di poco successiva ai mausolei: la datazione è suggerita dalle tombe originarie, risalenti ad un periodo che va dalla fine del IV a tutto il V secolo, e dalla tipologia architettonica dell'edificio. Si tratta di una costruzione a pianta rettangolare, suddivisa in tre zone separate e terminante ad oriente con un'abside oltrepassata – detta anche a “ferro di cavallo” – dotata di due contrafforti. Sono forti le somiglianze con le absidi nord e sud della chiesa di San Lorenzo e con quella di Santo Stefano (ambedue edifici cristiani sorti su necropoli romane fuori le mura di Augusta Praetoria).

Particolare della struttura absidale della chiesa paleocristiana e delle tombe.

Le sepolture, all'interno come all'esterno della chiesa, hanno forme molto differenti fra loro e testimoniano un lungo periodo d'uso del sito, che risulta aver subito numerose trasformazioni per l'adattamento degli spazi destinati alle tombe privilegiate.

Anche per la chiesa, come per i mausolei, lo studio delle sepolture altomedievali mostra che il suo utilizzo si protrae fino alla fine del primo millennio, epoca nella quale comincerà il progressivo abbandono dell'edificio.