La basilique Sant’Antioco est connue depuis le Moyen-Âge. En 1089, le juge de Cagliari, Constantin II, fit don aux moines Victoriens de Marseille, du Monastère Sant’Antioco ainsi que de l'église reconsacrée par l'évêque Gregorio de Sulky, en 1102. L'île de Sant’Antioco ne se repeupla pas avant le XVIIIe siècle en raison des incursions sarrasines, malgré l'ordonnance de l'archevêque de Cagliari, Francisco De Esquivel, en 1615, demandant de procéder à une reconnaissance dans le sanctuaire souterrain, pour mettre au jour les reliques présumées du saint qu'on retrouva dans un autel-sarcophage à l'entrée de la catacombe (fig. 1).

Fig. 1 - Autel-sarcophage de Sant’Antioco (http://www.antika.it/003801_sulci-catacombe.html).

On ignore si le soi-disant martyrium, construit à l'endroit où se dresse aujourd'hui la basilique, correspond à l'ancienne cathédrale, c'est-à-dire au siège épiscopal, mais les différentes informations qui nous viennent de l'époque byzantine et du Moyen-Âge primitif, semble confirmer qu'au VIIe siècle, le martyrium et la cathédrale ne faisaient qu'un.
Le bâtiment visible aujourd'hui a été modifié au fil des siècles et il présente actuellement un plan longitudinal qui dissimule les anciennes structures attestant que la basilique Sant’Antioco était à l'origine un bâtiment à « croix grecque »: un « dé » conique au centre d'où partaient quatre bras avec une voûte en berceau. Le schéma est celui du martyrium soi-disant quadrifide, analogue à la structure datant de l'Antiquité tardive du San Saturno de Cagliari et aux structures byzantines de l'église San Giovanni de Sinis (fig. 2-3).

Fig. 2 - Plan de San Saturno datant de 1631.

Fig. 3 - Église San Giovanni de Sinis (http://www.sardegnacultura.it/j/v/277?s=7&v=9&c=2488¬izia=18065&pic=7).

On accède à l'église à travers deux passages: le premier est le portail ouvert au XVIIe siècle du côté nord de l'église médiévale et le second est le portail de la façade (fig. 4-5).

Fig. 4 - Plan de la Basilique Sant’Antioco avec Catacombe (http://www.sant-antioco.it/Info%20Sant%27Antioco%20e%20Calasetta/Sant%27Antioco/paese/santantioco_martire/)

Fig. 5 - Façade de la basilique Sant’Antioco (photo Unicity S.p.A.).

La façade médiévale a peut-être été construite sur les vestiges des anciens remparts phéniciens-carthaginois ou romains de Sulky. Cet ouvrage est en effet constitué par de gros blocs de trachyte à bossage identiques à ceux des systèmes de fortifications de l'ancienne cité.
La coupole est soutenue par un tambour octogonal à la base duquel on aperçoit de petites sculptures en forme de carapace de tortue (les deux couples à l'ouest) et de pattes de lion (les deux couples à l'est) (fig. 6-8).

Fig. 6 - Sant’Antioco, coupole de la basilique (photo Unicity S.p.A.).

Fig. 7 - Sant’Antioco, sommier de la coupole en forme de patte de lion (Photo Unicity S.p.A.).

Fig. 8 - Sant’Antioco, sommier de la coupole en forme de carapace de tortue (photo Unicity S.p.A.).

Dans l'iconographie chrétienne, le lion prend une double valeur, positive mais aussi négative ; il joue le plus souvent un rôle apotropaïque, c'est-à-dire qu'il servait à chasser les forces du mal ; mais il représentait aussi la figure du Christ. La tortue est un symbole antique de la cosmologie indienne, mais c'est aussi l'animal qui, sur les mosaïques de sol d'Aquileia, lutte contre le coq, qui fait allusion au Christ.