Esta iglesia es de planta rectangular, con nave central y dos naves laterales, cubiertas por una bóveda de medio cañón en el centro y bóvedas de arista en los laterales, rematada en el crucero por una cúpula.
La Iglesia de San Diego, acabada y abierta al público en 1709, fue reformada a mediados del siglo XVIII,y de nuevo en 1973 tras la riada.
Estas distintas intervenciones en el inmueble han dado lugar a la singularidad que remarcamos: la superposición de distintas pinturas murales de gran calidad en el techo de la Sacristía y la primera capilla del lado de la Epístola.
Tras los seísmos del 11 de mayo de 2011, la iglesia de San Diego sufrió graves daños estructurales y también desprendimientos parciales que han dejado ver las capas pictóricas inferiores.
La intervención en el edificio ha consistido en la reparación estructural de bóvedas y paramentos verticales, además del estudio y restauración de las pinturas murales, las cuales fueron separadas y tratadas de manera independiente. La extracción de las pinturas murales superpuestas, y la colocación de éstas en un soporte móvil permitió ubicarlas en otra zona, dejando expuestas ambas capas.
