Eretta nel Settecento, la chiesa si trova di fronte alla Cattedrale di San Nicola. Anticamente era intitolata a San Gavino, poiché in essa ebbe sede la confraternita dei Bainzini (Bainzu è il nome di Gavino in dialetto logudorese), istituita nel 1616 in seguito al ritrovamento dei corpi dei martiri Gavino, Proto e Gianuario durante gli scavi del 1614 nella Basilica di San Gavino in Porto Torres voluti dall’arcivescovo Manca Cedrelles. All’interno lo stemma austriaco con aquila bicipite e il motto «quis ut Deus», situato nel lato destro della navata, attestano che la chiesa attuale è stata costruita tra il 1708 e il 1717.
La chiesa è a un’unica navata coperta con volta a botte e con abside semicircolare. Ai lati vi sono due cappelle. Il retablo ligneo è collocato nella prima cappella a sinistra ed è composto da quattro nicchie: San Michele (in alto) mentre affronta Satana; in basso San Gavino (al centro), San Gianuario (a sinistra) e San Proto (a destra). Da questa cappella si accede alla cripta che si estende a corridoio per tutta la lunghezza della chiesa. La sua costruzione risale al 1600 e imita chiaramente la cripta coeva esistente nella Basilica di San Gavino a Porto Torres dove sono custodite le reliquie dei martiri turritani. Ospita la quadreria e la sezione nota come archeologica e della pietà popolare del Museo Diocesano di Sassari.