In questa struttura architettonica si conservavano, fino al 966 circa, all’interno di un sarcofago romano, le spoglie di due vescovi: S. Casto, per tradizione primo vescovo di Sessa, e S. Secondino, martirizzati tra la fine del III e gli inizi del IV secolo d. C. Il sarcofago è andato quasi del tutto trafugato e i pochi resti, “non saccheggiati”, riutilizzati come base dell’altare dell’ex seminario diocesano. Il Martyrium, a pianta quasi quadrata, presenta una complessa stratigrafia architettonica con all’interno avanzi di affreschi rimossi e collocati su pannelli per favorirne la conservazione e di recente restaurati per essere esposti all’interno del Museo diocesano. La stessa decorazione pittorica, un tempo sicuramente più cospicua, è cronologicamente inquadrabile nel periodo medievale ma risalente a momenti diversi. A ridosso del Martyrium sono ancora visibili i resti di un nicchione, a forma absidale, con all’interno un sedile su cui si alternano delle piccole nicchie di forma semicircolare. Gli studi sul monumento non ne hanno sinora chiarito l’uso e la datazione che andrebbe oltre il medioevo.