La chiesa ricostruita nel 1009 dall'architetto Maginardo era composta da tre navate terminanti ognuna con tre absidi curvilinee, sebbene le absidi minori fossero poco evidenziate all'esterno e all'interno potessero essere considerate delle nicchie o cappelle più che delle vere e proprie absidi. Possediamo dati certi sulla larghezza della chiesa (21.2 m. comprese le murature esterne), mentre risulta incerta la posizione del muro di facciata e quindi la lunghezza complessiva dell'edificio, per la quale si rimanda alla pagina Aspetto generale e dimensioni >>. “La navata centrale è larga m.7.75 (interno) e le laterali circa la metà, m. 3.75 (interno)” (Melucco Vaccaro). Le navate erano separate da colonne, quattro per lato secondo Melucco-Vaccaro. Sulla pianta è possibile notare i blocchi di travertino (3 x 3m) posizionati per reggere il peso delle colonne. E' stata trovata tra le fondamenta della chiesa una base di colonna (1.50 m di diametro massimo) che pare (sebbene questa non sia una prova certa) corrispondere a tali fondazioni. Un muro posizionato trasversalmente alle navate, che segna l'inizio del transetto della chiesa, è posizionato a m.15.8 dal culmine dell'abside maggiore. La zona absidale era composta da una cripta rettangolare del tipo ad oratorio e da un transetto rialzato in corrispondenza della sola navata centrale.
A. MELUCCO VACCARO (a cura di), Arezzo. Il colle del Pionta, Il contributo archeologico alla storia del primitivo gruppo cattedrale, Arezzo, Provincia-Progetto Archeologia, 1991, pag.52
C.TRISTANO, A.MOLINARI (a cura di), Arezzo: il Pionta. Fonti e materiali dall'età classica all'età moderna, Arezzo, Rotary Club, 2005, pag. 127 e segg.