La Chiesa di Santa Maria del Suffragio, collocata fra via Martino da Fano e via Palazzi Gisberti a Fano, è ubicata su suolo di proprietà della Basilica di San Giovanni in Laterano di Roma, come si legge in una lapide posta nella facciata, al di sotto di uno stemma con le insegne pontificie.

Fu edificata intorno al 1592.
Nel tempo la chiesa cambiò più volte la sua denominazione, dapprima dedicata alla Santissima Trinità, così nominata in quanto vi risiedevano le monache dette della SS. Trinità, poi detta "del Crocifisso" e dal 1618 dedicata a Santa Maria del Suffragio perché sede dell'omonima confraternita.

Sul luogo dell'attuale costruzione nei secoli precedenti erano stati innalzati diversi edifici, il primo dei quali pare risalire al 1099, come ricorda la tradizione, eretto per volontà di un certo Ugone del Cassero, nobile fanese, che tornato dalla Terra Santa in patria dopo aver ricevuto una grazia in favore del figlio malato volle far edificare in Fano tre chiese: una proprio in quel sito.

La chiesa è costituita da un corpo a navata unica rettangolare con cappella absidale quadrata. Lungo la parete destra, in tempi successivi furono aggiunte delle cappelle con annesse sacrestie.
Esternamente l'edificio è realizzato con muratura laterizia e tetto a capanna. Diversa copertura hanno le cappelle poste lungo il lato destro raccordate una all'altra da un'unica parete continua che si salda alla parte posteriore dell'edificio, dove è visibile il tetto a due spioventi della cappella absidale, più basso di quello della navata. Sempre alla parte retrostante dell'edificio si collegano i diversi ambienti che in passato costituivano la casa del cappellano.
Sullo spigolo est della chiesa è collocato il campanile a vela in stile barocco del 1693, attribuito al bolognese Lauro Buonaguardia.

L'interno, certamente più prezioso e degno di attenzione, fu completamente rivestito intorno al 1692 da una decorazione in stucco, che ne ha trasformato l'aspetto originario. Il soffitto a volta ribassata, è suddiviso in cinque settori da costoloni trasversali in stucco con elementi floreali la cui ricaduta sulle pareti è sottolineata da una decorazione a valva di conchiglia. Riccamente decorate in stucco sono pure le sei finestre laterali. La ripartizione della volta corrisponde a quella delle pareti, articolate da sei arcate poggianti su semipilastri con lesene tuscaniche. Le arcate decorate a fogliami negli estradossi e con testa di putto nelle chiavi d'imposta, sono sormontate da una cornice a triglifi, mentre la parete termina con un cornicione aggettante dentellato.

La cappella absidale di pianta quadrata coperta con volta a crociera costolonata è separata dalla navata centrale da una settecentesca balustra in noce a pilastrini.
Sulle pareti della cappella si aprono due porte con sopraporte in stucco al di sopra delle quale si trovano due coretti. Sulla parete di fondo è tuttora conservato il trecentesco affresco raffigurante la Crocifissione che si ricorda fu trasportato in questo luogo intorno al 1592.

Nel 1710 fu realizzato il complesso scultoreo sempre in stucco posto a coronamento della cappella absidale rappresentante il Padre Eterno in Gloria e Angeli. L'autore di tale opera fu lo stuccatore bolognese Giuseppe Maria Mazza (1653-1741) in collaborazione con Francesco Fontana.

Lungo la parete di sinistra all'interno delle arcate, sono collocati due vecchi altari dedicati a Sant'Ignazio e alla Madonna. Nel primo era collocata, fino al 1965, la pala rappresentante L'estasi di Sant'Ignazio del pittore fanese Gianfrancesco Giangolini operante nella seconda metà del '600; presso l'altare della Madonna si poteva invece ammirare la tela con La Madonna in trono e le Sante Orsola e Giustina tradizionalmente attribuita al pittore Gianfrancesco Guerrieri di Fossombrone.
Sulla parete destra le arcate poste in corrispondenza di questi altari costituiscono l'ingresso alle cappelle.
La prima entrando in chiesa è quella dedicata alla Resurrezione e fu costruita nel 1653: si tratta, di una cappella gentilizia completamente rivestita a stucco, edificata su suolo di proprietà della famiglia Leonardi, passata poi per via ereditaria ai nobili fanesi Borgogelli-Avveduti. Sulle pareti si aprono due ingressi, uno che conduce direttamente all'esterno, l'altro immette nell'ambiente di sacrestia annesso. Sull'altare ornato con marmi policromi e stucco, fino al 1929, era collocato il bel dipinto raffigurante La Resurrezione realizzato intorno alla metà del '600 dall'artista pistoiese Giacinto Giminiani (1611-1681), ora conservato nei locali adiacenti la chiesa.
La seconda cappella è quella dedicata a San Francesco fatta costruire nel 1619 dalla Compagnia del Suffragio su suolo appartenente al Comune di Fano. Il vano, a differenza del precedente, si presenta piuttosto spoglio con copertura a crociera costolonata. Sull'altare ligneo si trovava il cinquecentesco dipinto rappresentante San Francesco (per lungo tempo attribuito al pittore bresciano Girolamo Muziano, sicuramente opera di un autore locale che ben conosceva il Muziano) commissionato dalla stessa Compagnia, che dal 1965, anno di chiusura dell'edificio, lo custodisce nei locali di sua proprietà.

Al di sotto della ricostruita pavimentazione della navata sono poste le tombe per la sepoltura dei confratelli volute dalla Compagnia del Suffragio nel 1688: l'accesso a questo luogo è ora impedito per la muratura delle aperture.

L'intero edificio presenta una serie di opere di restauro attuate in seguito agli eventi sismici e alle distruzioni provocate dal secondo conflitto mondiale.
La struttura è stata di recente restaurata ed è periodicamente aperta al pubblico come sala polivalente (2009).