Construida fuera de las murallas de la ciudad, se cree que se edificó sobre la iglesia paleocristiana erigida en honor al mártir que da nombre al templo. En los siglos VI y VII se convirtió en un importante centro de peregrinación. Durante la ocupación musulmana de Girona hizo funciones de catedral, puesto que la sede gerundense fue convertida en mezquita. Después de la ocupación franca, pasa a depender de la catedral. Fue fortificada para protegerla de los múltiples ataques que sufrió al estar situada extramuros.

El edificio actual es el resultado de la mezcla de diferentes estilos arquitectónicos. Originariamente se diseñó en época románica y de esta época corresponde el diseño de la planta y la cabecera. Tiene planta basilical con tres naves separadas entre si por una serie de cuatro arcos formeros de medio punto.

La nave principal acaba en un ábside semicircular que sorprende por sus dimensiones. Tiene la sobriedad de los ábsides románicos, pero en cambio encontramos grandes ventanales góticos, que iluminan su interior.

La nave del lado sur está acabada en una absidiola y a su lado podemos encontrar otra correspondiente a una capilla. La nave del lado norte no tiene absidioles. Seguramente se destruyeron al construir la capilla de sant Narcís en el siglo XVIII. 

Se cree que en este sector se alzaba el antiguo campanario románico, que convivió con el nuevo gótico hasta el 1370 . A pesar que sigue el estilo gótico, no se a acabó hasta el siglo XVI.

Durante los años 2007 y 2008 ha sido profundamente restaurado. Las imágenes que podéis ver del interior son previas a dicha reforma. 

La construcción iniciada en el siglo XII se paró a la altura del triforio. Se cree que doce de los catorce capiteles de la zona del ábside corresponden al antiguo claustro románico. La mayoria de los capiteles tienen representados motivos vegetales o animales, pero hay algunos que representan la Vida de Sant Feliu y de Sant Narcís, que era el titular del templo en el siglo XI. Posteriormente se construyó un claustro gótico (1357), que se demolió en el año 1374 por cuestiones de defensa de la ciudad.

Empotrados a las paredes del presbiterio encontramos unos importantes sarcófagos romanos de los siglos II e III que se encontraron por la zona al construir el templo.

También destaca el sepulcro gótico de sant Narcís, así como un sarcófago del siglo XII que se encuentra en el exterior del templo adosado al muro de la nave sur. En el frontal encontramos representados dos ángeles que sostienen un círculo dónde encontramos un sol y en su interior un Agnus Dei.

Las obras se continuaron ya iniciado el siglo XIV y con estilo gótico. Las bóvedas de las naves son de crucería y las ventanas del triforio apuntadas.

En la actualidad se está restaurando el interior del templo. En el momento en que se limpiaron las bóvedas, aparecieron restos de policromía gótica en los nervios y en las claves y que habían sido tapados con una capa del cal durante el barroco.

Se accede al templo por tres puertas. La fachada principal es barroca del siglo XVII y debía de estar flanqueada por dos torres, de las cuales sólo se construyó una.

La portada del lado norte es bastante austera. Está formada por un arco apuntado con grandes dovelas. En la parte interior encontramos una moldura, que se apoya en dos finas columnas con los capiteles esculpidos. Está protegida por un guardapolvo. Destaca el matracán que defiende la puerta, junto a varias ventanas en forma de saetera.

En el muro sur encontramos otra puerta de características similares a la del lado norte. En este caso conserva la policromía añadida al largo de los siglos. A ambos lados de la puerta encontramos arcos ciegos apuntados, decorados con tracerías góticas, destinadas a alojar algunos sepulcros.