Esempio di architettura razionalista novecentesca, la chiesa perpetua l'intitolazione di un antico tempio, situato più a valle, crollato nel 1865. La devozione spinse i fedeli a salvare il simulacro di san Sebastiano, per collocarlo nella parrocchiale di santa Maria.
Con la costruzione della nuova chiesa, l'intitolazione definitiva premiò il martire soldato e san Demetrio.
L'edificio potrebbe riaprire l'annoso dibattito sulle velleità sacre dell'architettura contemporanea; il progettista sposò una linea estetica conservativa, non rinunciando alla riconoscibilità di alcuni caratteri storicizzati. Un nartece architravato introduce il visitatore nell'aula, affiancata da cappelle; accanto all'ingresso, è adagiato un antico fonte battesimale di pietra. All'interno, è possibile scorgere tre statue: una Madonna con bambino secentesca e due simulacri settecenteschi di san Sebastiano, in sembianze giovanili, e san Giorgio a cavallo. La visuale dalla piazza è connotata dall'accostamento tra la chiesa, rivestita di blocchi d'arenaria gialla, e il campanile, interessante esperimento compositivo di impronta postmoderna. Vicini alla poetica architettonica di Aldo Rossi, il porticato con colonne e la torre campanaria, segnata da inusuali e reiterati tagli angolari finestrati, denotano ambiziose declinazioni puriste.