San Francesco è una chiesa-museo per il gran numero di opere d’arte che vi si conservano. Costruita nei primi decenni del Cinquecento, ha pianta a croce latina con nove altari riccamente decorati. Vi si trovano dipinti di Simone Ciburri, un affresco di scuola Signorelliana, una deposizione del Pomarancio, alcuni dipinti di Raffaellino del Colle e una collezione di paramenti sacri finemente lavorati in seta e oro. Nel transetto di sinistra si ammira un crocifisso ligneo di fattura bizantineggiante risalente alla fine del Duecento incastonato in una ricca macchina d’altare settecentesca. Dietro l’altare maggiore si apre un maestoso coro ligneo in noce, realizzato nel XVI secolo e dotato di 25 scanni e di un monumentale leggio.
Sopra il coro era collocata la Madonna con Bambino, recentemente attribuita a Donatello giovane e che attualmente è custodita nella sacrestia opportunamente musealizzata per accogliere l’opera. E’ una statua in terracotta policroma alta 110 cm, datata attorno al 1415, che arricchisce il piccolo museo della chiesa.
La chiesa di San Francesco rappresenta il gioiello indiscusso di questo bellissimo borgo, che merita una riflessione storica per capire a fondo la sua importanza: Il primo insediamento francescano in Citerna fu un piccolo convento costruito presso il luogo dei miracoli attuati dal Santo, che un incendio, nel 1316, danneggiò gravemente. Allora i frati si trasferirono accanto alla chiesetta del Crocifisso, fuori del paese costruendo il convento detto degli Osservanti. I Cappuccini si stabilirono invece presso il confine con la toscana.
Durante la seconda metà del 1400 esisteva qui un primo convento ed una chiesa officiata dai Francescani conventuali. Il suo ampliamento definitivo fino a farne il grandissimo edificio attuale risale al primo decennio del 1500.
L’attuale edificio è stato quindi edificato su una struttura preesistente ed utilizzando alcuni resti della stessa. Questi sono evidenti nella parte bassa della facciata, in cui resta visibile la traccia di un primitivo rosone e l’impostazione del primo tetto a capanna, situato ai tre quarti dell’attuale altezza.
Oltrepassato il portone cinquecentesco, opera di Stefano Acquisti, l’interno ci appare ampio e luminoso. La pianta della chiesa, a croce latina, ha un andamento piuttosto irregolare a motivo dei vari rifacimenti, come mostra la strana nicchia presso il secondo altare di destra. Le arcate sono a sesto acuto, mentre la crociera è a tutto sesto. Ampia e luminosa, riceve
la luce da alcuni finestroni.
La Chiesa è dotata di nove altari, sette dei quali quasi identici tra loro e fregiati di rilievi e di mostre lignee cariche di oro.

Architettonicamente presenta una facciata rinascimentale ed una pianta a croce latina. Lungo la navata sono collocati quattro altari in pietra arenaria e legno, dipinti e dorati, arricchiti di tele pregevoli.
Sopra il primo altare di sinistra è collocata una Annunciazione, tela ad olio del secolo XVII (di autore anonimo); nel secondo è una tela, dello stesso secolo, che rappresenta un francescano che sorregge San Giovanni, l’Immacolata e il profeta Isaia.
Sopra il primo altare, della parete di destra, si trova una tavola della Madonna coi Santi e sul secondo altare una raffigurazione di Sant’Antonio da Padova (nel quadro appare il panorama di Citerna nel ‘500 vista dalla pianura di Sansepolcro), entrambe dell’artista Simone Ciburri, allievo del Bandiera.
Sulla stessa parete di destra si apre una nicchia con un pregevole affresco della Vergine con bambino, affiancata da San Michele Arcangelo e San Bernardino da Siena, riconducibile alla scuola di Luca Signorelli (forse di Tommaso Bernabei detto il Palpacelo).
Nella parete di fondo della parte sinistra del transetto si trova un maestoso altare ligneo intitolato al Santissimo Crocifisso, sul quale è posto appunto un Crocifisso ligneo di stile bizantineggiante. Sullo stesso altare trova posto la tavola de la Madonna e San Giovanni ed altri due dipinti, tutti attribuiti a Raffaellino del Colle.
Sempre nel transetto di sinistra, merita di essere menzionato, l’altare dedicato a Maria Maddalena, per la tavola della Deposizione dipinta da Nicolò Circignani detto il Pomarancio, nel 1570.
Sulla parte destra del transetto sono collocati altri due altari: sopra il primo si ha una tavola intitolata Cristo in Gloria di Raffaellino del Colle; sul secondo un dipinto della Madonna in trono del XVI secolo.
All’incrocio della navata con il transetto si trova l’altare maggiore, addobbato con candelieri e reliquari finemente lavorati.