La basilica di San Saturnino o di San Saturno (intitolata anche ai santi Cosma e Damiano) è la chiesa più antica di Cagliari, dedicata al patrono della città. Si trova nel quartiere Villanova, in piazza San Cosimo. La chiesa e l'adiacente necropoli, che si estende anche sotto la vicina chiesa di San Lucifero, è uno dei più importanti e antichi complessi paleocristiani della Sardegna.

La basilica si trova all'interno di un'area recintata, in cui è inclusa una necropoli paleocristiana tuttora interessata da scavi archeologici, ubicata tra la piazza San Cosimo e la via Dante. In realtà ci è pervenuta solo una parte dell'antica basilica, originariamente a pianta a croce greca e transetto con cupola emisferica all'incrocio dei bracci, tutti e quattro a tre navate; infatti l'attuale tempio è costituito unicamente dal vano cupolato, la parte più antica dell'edificio (V-VI secolo), sostenuto da piloni con colonne alveolate, e dal braccio orientale, a tre navate e chiuso da un'abside semicircolare.

La facciata occidentale, semicrollata, presenta la divisione in tre specchi. I due specchi laterali conservano i portali architravati e sormontati da lunette a tutto sesto. Oltre la facciata si accede al piano di calpestio dello scomparso braccio ovest, oltre il quale si trova l'attuale accesso alla chiesa, aperto su una vetrata a specchio sostenuta da intelaiatura in metallo scuro. Questa soluzione, impiegata nei restauri tra il 1978 e il 1996, è stata applicata per chiudere i tre arconi mediante i quali i tre bracci scomparsi si univano al corpo centrale cupolato; per fare questo sono state demolite le mura innalzate nel 1947 per tamponare le arcate.

Il braccio orientale si presenta esternamente ornato ai fianchi da archetti pensili, mentre l'abside si presenta con pietrame a vista in quanto ha perduto il paramento esterno in calcare di Bonaria. All'interno il braccio è diviso in tre navate da archi a tutto sesto su colonne. La navata centrale è coperta da volta a botte, mentre le navatelle laterali, costituite da due campate ciascuna, hanno volte a crociera.