L'edificio nel suo insieme appartiene al XII secolo, ma le sue origini si legano al movimento eremitico sul Monteluco che a cavallo fra il V e il VI secolo occupò le pendici del monte. L'interno, molto ribassato, è a tre navate divise da tozze colonne in pietra concia, non tutte della stessa epoca, coronate da capitelli cilindrici. In una delle colonne si legge un'iscrizione, assegnata al XII secolo, che ricorda un certo Nicolò Bacarelli e lo indica come patrocinatore del rinnovamento romanico della chiesa. Le pareti delle navate sono decorate con immagini di sant'Isacco; l'intervento potrebbe risalire al periodo a cavallo tra la fine del XVI e il XVII secolo. Il presbiterio è sopraelevato, con cripta sottostante, dove un'altra iscrizione conferma la precedente presenza del sarcofago di Sant'Isacco. È anche presente un frammento di architrave decorato da tre formelle rettangolari di gusto orientale attribuita al VI secolo. L'edificio si conclude con tre absidi semicircolari; quella centrale è interamente affrescata e ritrae santi e monaci benedettini; nel catino è visibile l'immagine dell’Incoronazione della Vergine e santi e beati. I dipinti sono attribuiti al Maestro di Eggi, commissionati dall'abate Argento Campello nel 1442.