La chiesa venne eretta nel XVI secolo, più volte restaurata, venne riconsacrata nel 1645. L'esterno della chiesa, rimasto incompiuto, è di tipo a capanna con la parte centrale leggermente più elevata e affiancata dalle due ali laterali.
L'interno, strutturato su una pianta a croce latina con soffitto a volta, è a tre navate con transetto e presenta due cappelle laterali e una cappella maggiore. Entrando, a sinistra e sopra il fonte battesimale, il Battesimo di Cristo è opera notevole di Francesco Trevisani. Il dipinto fu commissionato assieme alla Crocifissione di Giambattista Tiepolo (1925 c.), capolavoro giovanile dell'artista che si ammira all'inizio della navata sinistra. Nel primo altare a sinistra si trova il dipinto del pittore palmesco Bernardino Prudenti: San Rocco, San Sebastiano e Sant'Antonio Abate. All'altare seguente, dedicato alla Madonna del Rosario, la scultura lignea della Vergine con il Bambino e due angeli è di Vincenzo Cadorin (1917).
La cappella laterale a sinistra del presbiterio presenta la pala con Il Padre Eterno tra sant'Albano vescovo, il diacono Domenico e il sudiacono Orso (1638) dello stesso Prudenti, e la tela raffigurante I Miracoli di Sant'Albano e dei diaconi Domenico e Orso con il patriarca Lorenzo Giustiniani, attribuita a Girolamo Brusaferro. Ad Antonio Zanchi è infine attribuito il dipinto che illustra il Miracoloso trasporto a terra del sarcofago dei tre patroni di Burano da parte dei ragazzi dell'isola.
Nella navata destra, il cui primo altare presenta una pala con Sant'Antonio da Padova di Alessandro Pomi (1945), si segnalano: L'adorazione dei pastori (1732) di Francesco Fontebasso, la Fuga in Egitto di Gaspare Diziani e la pala del secondo altare di Sante Peranda con la Chiamata degli apostoli sul mare di Galilea.
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