Situato lungo viale Dante, all'imbocco della città venendo da Fabriano, il piccolo edificio sacro custodisce una serie di affreschi riconosciuti dalla critica come "uno dei momenti più alti della pittura a fresco del Quattrocento marchigiano" tanto che fino alla fine dell'Ottocento si riteneva che l'opera fosse di Raffaello. La parete di fondo è dominata dall'"Ascensione di Cristo tra i Santi Secondo e Sebastiano", opera di Lorenzo D’Alessandro, dove la figura di Cristo si eleva in un'affollata scena tra la Madonna, gli apostoli e due giovani santi: Secondo (patrono della città di cui tiene in mano il modello) e Sebastiano. Sulle vele, in parte rovinate, è possibile leggere solo due dei quattro evangelisti.

Il dipinto, in basso a destra, è datato 148., con l'ultima cifra quasi scomparsa che potrebbe essere un 3 o un 9. Sulla parete destra sono visibili altri affreschi con l'"Annunciazione, la Trinità e la Madonna con il bambino in trono", sicuramente di un altro pittore, in passato attribuiti a Bernardino di Mariotto, considerato l'erede di Lorenzo, oggi più cautamente al "Maestro del Palazzolo".