La basilica paleocristiana di Sant'Eufemia venne costruita su di una chiesa preesistente, la Basilichetta di Petrus, di cui si possono osservare alcuni resti all'interno dell'edificio. I lavori di costruzione iniziarono all'inizio del V secolo per interessamento del vescovo Niceta e vennero portati a termine nel 579 ad opera del vescovo Elia che dedicò la basilica aSanta Eufemia, martire di Calcedonia. Lo stile semplice, lineare e severo della costruzione viene esaltato dai mattoni chiari a vista che la ricoprono.

L'interno della chiesa è suddiviso in tre navate da due file di colonne, tutte diverse tra di loro. Notevoli sono i mosaici della pavimentazione, che per il prevalere dei motivi geometrici testimoniano l'influenza bizantina su Grado.

Una volta nella Basilica era conservata una stupenda cattedra vescovile in avorio molto probabilmente donata alla città da Alessandria d'Egitto per ordine di Eraclio II, e le cui tavolette eburnee, note come Avori di Grado, andarono disperse nel XV secolo; le poche rimaste sono oggi divise tra alcuni importanti musei, italiani e non.

Sul lato destro della chiesa si eleva il campanile, visibile a distanza, sormontato dall’anzolo, una statua in rame di San Michele Arcangelo che i veneziani donarono alla città nel1462.

A sinistra, staccato dal corpo della chiesa, sorge il Battistero (V secolo), a pianta ottagonale, al cui interno è collocata una vasca battesimale esagonale. Davanti al Battistero, in un piccolo giardino, sono conservati alcuni sarcofagi romani risalenti al II e III secolo d.C.

A breve distanza dalla basilica, al limite meridionale del castrum romano, sono visibili tramite un sistema di passarelle i mosaici e i resti di muratura della più antica Basilica della Corte, la cui prima costruzione risale alla metà del IV secolo.