La chiesa di San Sebastiano, per ciò che conserva, rappresenta uno dei più importanti luoghi dell'arte veneziana, riunendo il più straordinario corpus di opere di Paolo Caliari detto il Veronese. La chiesa, di fondazione quattrocentesca e appartenente alla confraternita dei Padri Gerolimini, subì dal 1506 e sotto la direzione di Antonio Abbondi detto lo Scarpagnino, una serie di interventi che la ampliarono e le conferirono l'attuale orientamento. L'interno è ad una sola navata, preceduta da un atrio sovrastato dal coro, mentre il presbiterio è absidato e coperto da cupola.
Ma più dell'impianto architettonico, come si diceva, in questa chiesa conta la presenza del grandioso ciclo pittorico di Paolo Veronese, l'impresa senz'altro più vasta ed importante che egli portò a termine nell'arco di tutta la sua attività. L'intervento del maestro - voluto dal Priore veronese frà Bernardo Torlioni, a cui spetta la concezione tematica dell'impresa intesa come allegoria del trionfo della fede sull'eresia - si articola in tre momenti, di cui il primo ha inizio nel 1555, ed ha per tema la decorazione del soffitto della sacrestia con Scene dell'Antico Testamento, a cui fa seguito la complessa decorazione del soffitto a cassettoni della chiesa, protrattasi fino al 1556 e ispirata al Libro di Ester. Tra il 1558 e il 1559 Veronese realizza il secondo intervento, decorando con affreschi la parte superiore della navata centrale (Padri della Chiesa, Profeti, Sibille e personaggi biblici) e il coro dei frati (episodi della Vita di San Sebastiano), e realizzando le portelle d'organo e il parapetto (Presentazione di Gesù al Tempio, Piscina Probatica e Natività). L'ultimo intervento risale infine al periodo 1565-70, con l'esecuzione della grande pala d'altare con la Madonna in gloria con San Sebastiano e altri santi e dei due teleri laterali del presbiterio raffiguranti i Santi Marco e Marcellino condotti al martirio e il Martirio di San Sebastiano. La chiesa, vero mausoleo veronesiano, conserva anche le spoglie del maestro (a sinistra del presbiterio). Tra le altre opere degne di nota si possono ricordare in sacrestia opere di Bonifacio de' Pitati e di ambito tintorettesco, e in chiesa anzitutto il bel San Nicolò di Tiziano (1563), e altre opere di Paris Bordone, Jacopo Sansovino, Jacopo Palma il Giovane e Alessandro Vittoria.