Il complesso abbaziale è posto in una valletta percorsa dall'antica via Laurentina, in una località detta Aquae Salviae; il toponimo unisce, si pensa, la menzione delle sorgenti della zona al nome della famiglia che possedeva la tenuta in epoca tardo-latina. Come tutti gli analoghi complessi dell'epoca, l'abbazia delle Tre Fontane presenta caratteri di monastero fortificato: lo si vede bene nel portale d'ingresso, che fa pensare a quello dei Santi Quattro Coronati.

Il portale è detto Arco di Carlo Magno perché gli affreschi al suo interno ricordavano la presunta donazione dei possedimenti di Maremma da cui nasceva la ricchezza dell'istituzione: secondo la leggenda, papa Leone III fece portare la reliquia di sant'Anastasio in soccorso di Carlo Magno impegnato a togliere Ansedonia ai Longobardi; le mura crollarono per un terremoto, Carlo Magno vinse la sua guerra, e il monastero fu dotato di ampi possedimenti in Maremma.

Le costruzioni dell'abbazia e il chiostro sono posti sulla sinistra della chiesa. Siccome i monaci vivono in clausura, l'interno è raramente visitabile.