La Chiesa di S. Sebastiano si trova nello sviluppo est del centro storico di Vignanello e fu edificata nel 1625 per volontà di Ottavia Orsini.

La facciata principale non ha particolari caratterizzazioni stilistiche; consiste nel solo portale con cornice in peperino e sovrastante finestrone. I prospetti laterali e quello posteriore sono parzialmente intonacati a grezzo. All'interno conserva una tela attribuita al Pomarancio raffigurante l’Incoronazione della Vergine fra S. Francesco e S. Sebastiano, donata alla comunità nel 1626 da Vicino Sforza; ai lati dell'abside vi sono due statue, una della Madonna e l'altra di S. Francesco.

Lungo le pareti vi sono delle pseudo-lesene mentre all'ingresso dell'abside vi sono due finte paraste con sorreggono un arco. L'aula è coperta con capriate a vista mentre l'abside ha una volta a botte. Adiacente al lato nord si trova la costruzione che un tempo fungeva da convento prima ed ospedale poi.

Il campanile è del tipo a vela, consiste in una struttura muraria tufacea con bifora che racchiude due campane in bronzo.

Le coperture sono a doppio spiovente su aula e abside; capriate in legno di castagno, travi principali e secondarie in legno di castagno, pianelle in cotto, tegole e coppi alla romana.

Le fondazioni sono presumibilmente del tipo a sacco in muratura di tufo e pietra locale.

Impianto strutturale mentre le strutture portanti verticali sono in muratura di tufo locale; la volta a botte è realizzata in conglomerato cementizio pozzolanico.

Il pavimento dell'aula e abside è realizzato con mattonelle in cotto (dim. cm 25x25) poste in sequenza regolare intervallate da fasce divisorie in travertino, mentre le soglie del presbiterio sono in lastre di travertino.

La pianta è costituita da navata unica a terminazione absidale rettangolare. A sinistra dell'abside vi è la porta che conduce alla sagrestia.

 L'accesso alla Chiesa è gratuito.