San Teodoro è stata edificata in stile tardo romanico in cotto lombardo. Ha impianto basilicale con tre absidi, di cui quella centrale è più profonda, articolato in tre navate di tre campate ciascuna, con il transetto appena accennato. La navata centrale è larga il doppio di quelle laterali. La copertura è a volte a crociera rette da pilastri cruciformi di tipo romanico non perfettamente allineati. Le campate corrispondenti al transetto hanno volta a botte. Al di sopra del transetto è posto il tiburio, suddiviso in una parte inferiore, costituita da una galleria di archi su colonnine, e da una superiore di dimensioni inferiori. Il tutto è sovrastato da una lanterna. Sul lato meridionale sono disposti la sacrestia e il campanile della metà del XVI secolo. Sul fianco sinistro, pittoresco per la sapiente contrapposizione dei volumi, si apre una porta laterale che reca nella lunetta un affresco duecentesco con la Madonna e il Bambino.
Il presbiterio è rialzato sulla cripta risalente al XIII secolo. Nel transetto meridionale sono affrescate le Storie di Sant'Agnese, opera realizzata intorno al 1519 da un ignoto artista lombardo (definito dai critici Maestro delle Storie di Sant'Agnese) che si caratterizza per uno stile poco lombardo e molto influenzato sia dalla scuola ferrarese, sia dalla cultura e dal classicismo del centro Italia. Nella prima campata della navata destra è collocato un altare barocco che ospita una statua lignea della Vergine in trono fra due angeli e un trittico, sempre opera del Maestro delle Storie di Sant'Agnese, risalente al 1513.
Sulla parete sinistra del transetto si trova l'affresco che raffigura il Ciclo delle storie di San Teodoro, realizzato da un anonimo artista lombardo nel 1514 nell'ambito del rinnovo della decorazione della chiesa voluto da Luchino Corti, come attesta l'iscrizione posta nella cornice superiore. Il ciclo è composto da 12 riquadri, disposti in tre fasce con scene descritte nei minimi particolari. Ogni episodio è accompagnato da una didascalia posta sotto il dipinto. Il ciclo si basa sulla tradizione che vuole Teodoro salvatore della città longobarda, assediata invano da Carlo Magno in quanto protetta con miracoli dal suo vescovo.
La cripta ospita l'arca in granito di San Teodoro e il monumento funerario del prevosto Luchino Corti, della prima metà del Cinquecento. Sulle pareti sono presenti tracce d'affreschi quattrocenteschi. Sul fronte della cripta si conserva una parte consistente della decorazione originaria che, coperta da strati di intonaco e costruzioni successive, fu riportata in luce dai restauri.
