La chiesa di San Francesco d'Assisi e l'annesso convento vennero edificati sui ruderi di un monastero forse dell'ordine benedettino. Un' antica tradizione fa risalire la ricostruzione del convento al 1217 per opera del beato Pietro Cathin, discepolo del Santo d'Assisi e fondatore di alcuni conventi francescani in Calabria tra cui quello di Castrovillari. Ai Conventuali subentrarono intorno al 1434 gli Osservanti, che lo completarono con un chiostro quadrilatero, a cinque arcate in pietra tufacea, con archi acuti su pilastri prismatici secondo modelli tardo gotici. Sia il complesso conventuale sia il chiostro sono oggi sede del laboratorio di restauro della Soprintendenza P.S.A.E. della Calabria.

L'originario ingresso tre-quattrocentesco, costituito da un portale ogivale e da alcune monofore, era posto su via Grotte di San Francesco. Alla fine del Seicento la chiesa subì radicali modifiche ed ampliamenti: infatti l'asse dell'edificio venne ruotato di 90° trasformando la navata in transetto ed il presbiterio in cappella dell'Immacolata; così il chiostro ed il convento che un tempo affiancavano la navata, vennero a trovarsi alle spalle dell'altare.

La facciata, totalmente rifatta dopo il terremoto del 1834, è divisa in tre fasce orizzontali: in quella inferiore tra due lesene per parte si apre il portale in tufo con un portone in legno a due battenti; nella fascia superiore si aprono un finestrone e due nicchie laterali incorniciate, che contengono le statue dell'Immacolata e di San Francesco d'Assisi, separate da quattro lesene con capitelli ionici in stucco. A completare la facciata un timpano con cornice aggettante e l'iscrizione latina tratta dalle preghiere di San Francesco d'Assisi "Deus meus et omnia”.

L'interno della chiesa a croce latina è caratterizzato da tre navate divise da pilastri quadrangolari con soffitto a botte. La navata sinistra presenta quattro altari in stile tardo barocco. Il primo accoglie un Crocifisso ligneo databile ai primi anni del

Quattrocento; sul secondo altare troviamo una statua in marmo della Madonna della Febbre, attribuibile ad un allievo del Mazzolo della prima metà del Cinquecento o a Giuseppe Bottone. Lo scannello, su cui è poggiata la scultura, presenta un rilievo con la Presentazione al tempio e, ai lati, due stemmi nobiliari con la rappresentazione di un agnello.

I successivi altari ospitano due statue tardo-ottocentesche:

l'Addolorata realizzata in legno ed il Sacro Cuore di Gesù. Di fianco è posta una grande tela ad olio firmata G. Greco del 1928 raffigurante San Francesco con i sette martiri francescani. In fondo alla navata si trova la cappella di San Francesco di Paola con tre nicchie vuote, che costituivano l'antica controfacciata della chiesa.

Nel presbiterio è posto un magnifico altare ligneo dei primi del Settecento intagliato e dorato, in cui è inserita la tela raffigurante il Perdono di Assisi o la Porziuncola, attribuita a Daniele Russo pittore della vicina Trenta, attivo tra '600 e "700.

Sulla cimasa un crocifisso dipinto su tela dello stesso artista. In basso ai lati si trovano i busti di San Giovanni da Capistrano e San Diego di Alcalà.

Nella navata destra, partendo dall'ingresso, troviamo tre altari in marmo con decorazioni in stucco. Sul primo, una tela con Santa Margherita da Cartona del 1941, opera del napoletano Starita; sul secondo, un dipinto ad olio con Santa Rita da Cascia del 1921 eseguito dal cosentino Enrico Salfi; nel terzo, un gruppo scultoreo con San Francesco d'Assisi che schioda Gesù dalla croce. Di seguito una cappella dedicata a Sant'Antonio da 

Padova con una scultura lignea novecentesca del Santo.

Davanti alla cappella si trova la lapide sepolcrale con stemma gentilizio della famiglia Parise, datata 1641.

Accanto si accede, attraverso un portale in tufo scolpito, alla cappella di Santa Caterina d'Alessandria costruita per volere della famiglia Migliarese. Il vano è adornato con soffitto a cassettoni dei primi del Settecento e mostra al centro una tela raffigurante Santa Chiara circondata dalle consorelle di autore anonimo e proveniente dalla Chiesa di Santa Chiara.

Le pareti sono interamente rivestite in legno intagliato e dorato in stile tardo barocco, tipico esempio della scuola di intagliatori roglianesi, caratterizzato da girali d'acanto e ricchi motivi vegetali. Sulla cantoria vi è un organo del 1756 in legno dipinto della bottega di Mario Gallo di Lago.

Sei grandi tele, incorniciate da decorazioni lignee e commissionate probabilmente dai frati francescani, narrano episodi della vita di Santa Caterina; furono eseguite nel 1705 dal fiammingo Guglielmo Borremans di Anversa.

Entrando, sulla parete di destra, troviamo: lo Sposalizio mistico di Santa Caterina, Disputa della Santa con i filosofi e Santa Caterina in carcere visitata dall'imperatrice. 

Sulla parete opposta abbiamo: La ruota del martirio si spezza, corpo della Santa trasportato sul monte Sinai e l'Incoronazione di Santa Caterina.

Più in basso sono collocate, in cornici di stucco, tre tele ovali raffiguranti altri momenti della vita della Santa.

Al presbiterio si accede attraverso un arco trionfale e una balaustra; il soffitto è decorato con una tela settecentesca raffigurante Santa Caterina in gloria eseguita dal Borremans.

Ai lati si aprono due altarini con le statute in legno della Madonna della Salette (fine sec. XIX) e Santa Caterina d'Alessandria, bella opera di fine Settecento o inizi Ottocento.

Sull'altare maggiore è posta, racchiusa in una cornice lignea sempre opera di artigiani roglianesi, una tela raffigurante il martirio della Santa, opera di un anonimo artista napoletano, forse della bottega dei D'Amato, datata 1600.

Ai lati, in piccole nicchie, troviamo le seicentesche statue lignee di Santa Lucia e Sant'Agnese.

La cappella successiva è quella dell'Immacolata,

progettata insieme alla cupola dal roglianese Maugerio nel 1657 e riccamente decorata in stucco dall'architetto napoletano Giovanni Calì o Calieri.

L'altare marmoreo, datato 1777 e realizzato da Marino Palmieri, marmoraro nativo della Campania, racchiude alcuni dipinti di Daniele Russo: l'Immacolata e, in alto,

l'Eterno Padre.

Sulle pareti due tele rappresentano: San Pasquale Baylon, eseguito intorno al 1721 dal napoletano Gerolamo Cenatiempo e una Incredulità sulla presenza Eucaristica di anonimo pittore meridionale.

Dietro l'altare si accede ad una sala del XIII secolo, in stile gotico, in cui è conservato un coro datato 1505, con scanni in legno di noce a due ordini di posti, opera di artigiani locali.

Incassato in un' arca lignea è custodito il corpo del Beato Giovanni da Castrovillari.