La facciata, opera dell'architetto Giovanni Vasanzio, è costituita da un portico a tre archi su colonne di granito ioniche binate provenienti dall'edificio originario, di cui due di un raro granito verdognolo; sulla struttura superiore tre finestre, suddivise da tre coppie di paraste sovrapposte da con ampio timpano triangolare. Le finestre forniscono un’ ampia luce alla navata interna. Davanti la basilica di San Sebastiano si erge solitaria una colonna sormontata da una croce, l’iscrizione ricorda i lavori di recupero e valorizzazione della Via Appia Antica, avviati per volontà di papa Pio IX e realizzati dall’architetto Luigi Canina.