Portyk ma sześć szarych granitowych kolumn jońskich podtrzymujących belkowanie. Na fryzie znajduje się mozaikowy napis, białymi literami na niebieskim tle, upamiętniający papieża Piusa X i edykt mediolański z 313 roku: „An[no] Chr[isto] MCMXIII Pius X P[ontifex M[aximus] in memor[ia] pacis a Constantino eccl[esiae] datae Cruci S[anctismmi] D[edita] ab edicto a[b anno] CCCXIII”.
Fasada kościoła nad portykiem ma arkadę pięciu dużych okien oddzielonych małymi kolumnami korynckimi, wspierającymi archiwolty. Pod linią dachu znajduje się gzyms ozdobiony mozaiką zaprojektowaną przez Biagio Biagetti. Pośrodku mozaiki umieszczono krzyż w chwale, w otoczeniu rzymskich żołnierzy, aniołów, czcicieli oraz owiec.
Po prawej stronie kościoła znajduje się siedmiokondygnacyjna dzwonnica z czerwonej cegły. Kondygnacje są oddzielone od siebie zębatymi gzymsami.
Nawy boczne są oddzielone od nawy głównej arkadami z sześcioma kolumnami jońskimi po obu stronach. W połowie prawej nawy znajduje się wejście do baptysterium, małego ośmiobocznego budynku zaprojektowanego przez Carlo Stopponi i dodanego w 1961 roku.
Na kontrfasadzie znajduje się obraz przedstawiający bitwę przy moście Mulwijskim, będący kopią fresku z Watykanu.