La chiesa ha da sempre uno status fondamentalmente ambiguo, civile e religioso, in quanto sin dall'atto della sua costruzione esso si rivelò frutto di un lavoro a quattro mani. Nel documento datato 15 ottobre 1576 col quale il governatore di Milano diede il via all'idea della costruzione della cappella, si cita infatti la richiesta di autorizzazione al vicario di provvisione Giovanni Battista Capra il quale comunicò subito la notizia all'arcivescovo per autorizzarne la costruzione.

Carlo Borromeo, contemporaneamente impegnato nelle vicende del Concilio di Trento, colse subito l'occasione del progetto del tempio per impedire, in pieno spirito controriformista, che si potesse costruire un luogo di culto "cittadino" che avesse come richiamo formale tra l'altro quello dei templi pagani. Il Borromeo invocò dapprima una richiesta e poi una pretesa da parte della curia milanese rifacendosi alle norme all'epoca da poco approvate che regolavano i rapporti tra la chiesa e lo Stato milanese, giungendo quindi ad un accordo: il progetto della chiesa sarebbe stato gestito dal comune e dalla chiesa, e anche la nomina del cappellano civico predisposto all'officiatura dei riti doveva essere proposta dal comune di Milano ma ratificata dall'arcivescovo.

All'interno della struttura, ad ogni modo, non mancano i richiami evidenti alla città di Milano come ad esempio la presenza dei blasoni dei diversi rioni e quartieri maggiori (detti "porte") che qui si riunivano in occasione di feste patronali legate alla città ed in rapporto con le loro specifiche aree di pertinenza.

Il progetto innovativo curato dal Tibaldi per realizzare il Tempio civico di San Sebastiano era strutturato tenendo conto di alcune problematiche esistenziali della struttura, ovvero il ridotto spazio disponibile nell'area da edificare, nonché gli scarsi fondi messi a disposizione per l'opera. Il progetto presentato infine fu una struttura perfettamente cilindrica come si era soliti fare nelle chiese paleocristiane e come già si riscontrava in alcune parti della Basilica di San Lorenzo a Milano. La nuova struttura riprendeva anche il progetto del Pantheon di Roma, rimarcandone quindi la funzione anche civica e con la possibilità di costruire delle cappelle poste a circolo rispetto al centro.