Pur costruito nel periodo tardo gotico, l’edificio ha un interno barocco con un’unica navata ed è dotata di una semplice facciata in cotto a mattoni.
Da questa chiesa provengono il piccolo Crocifisso ligneo policromato, attribuito recentemente a Giovanni Pisano, e la Madonna in trono col Bambino, venerata come Madonna delle Grazie, la predella con le Storie di Santa Caterina d’Alessandria e quattro Santi, unico resto di un polittico, opere di Matteo di Giovanni oggi collocate nel Museo d’arte sacra.
Per il culto tributato alla Madonna delle Grazie, patrona della Misericordia locale, la chiesa di Sant’Agostino è da considerarsi un vero e proprio santuario mariano.