La basilica di Santo Stefano è nota come il “Complesso delle Sette Chiese” in quanto riunisce edifici di diversa epoca, che vanno dall’età tardo-antica a quella moderna. La sua origine è piuttosto antica e si fa leggendariamente risalire a San Petronio che ne avrebbe ideato la struttura. Il complesso sorge su un antico tempio romano dedicato a Iside ed è ancora oggi un importante luogo artistico e religioso della città. Intitolato al primo martire Stefano, esso si può dire già strutturato come insieme di chiese, cappelle e monastero in età medievale. Le analogie simboliche tra il Santo Sepolcro di Gerusalemme e il complesso bolognese sono all'origine del nome Sancta Jerusalem Bononiensis.
Dalla piazza Santo Stefano si ha una visione d'insieme che comprende le facciate delle tre chiese del Crocifisso, del Sepolcro e dei Santi Vitale e Agricola. La Chiesa del Crocifisso è di origine longobarda e risale all'VIII secolo: è costituita da una sola navata con volta a capriata e presbiterio sopraelevato sulla cripta.
L'edificio della Basilica del Sepolcro, a pianta centrale, è costruito su un perimetro a base ottagonale irregolare al centro del quale si erige una cupola dodecagonale. Al suo interno ci sono 12 colonne di marmo e laterizio, mentre al centro si trova un'edicola che custodiva le reliquie di S. Petronio, qui rinvenute nel 1141. La porticina del Sepolcro viene aperta una settimana l'anno, dopo la celebrazione della Messa di mezzanotte di Pasqua, alla presenza dei Cavalieri del Santo Sepolcro. Anticamente era possibile strisciarci dentro per venerare i resti del Santo. Nella chiesa si trova anche una fonte d'acqua che, nella simbologia del complesso stefaniano basato sulla passione di Cristo, viene identificata con le acque del Giordano. Una colonna di marmo cipollino nero, di origine africana e di epoca romana, scostata rispetto alle altre, simboleggia la colonna ove Cristo venne flagellato e, come si legge in un cartiglio, garantiva 200 anni di indulgenza a ciascuno ogni volta che si visitava questo luogo.
La basilica più antica del complesso è quella dei protomartiri San Vitale e Sant'Agricola. Questa chiesa di impianto basilicale, senza transetto, fin dalla sua edificazione custodiva le reliquie dei due Santi, rispettivamente servitore e padrone, primi due martiri bolognesi vittime della persecuzione ai tempi di Diocleziano (305 d.C.).
Al Cortile di Pilato, così chiamato per ricordare il lithostrotos, luogo dove fu condannato Gesù, si accede uscendo dalla Chiesa del Sepolcro. Il cortile è delimitato a nord e a sud da due porticati in stile romanico con caratteristiche colonne cruciformi in mattone e reca al centro una vasca in pietra calcarea poggiata su un piedistallo (di epoca più recente, XVI sec.) il cosiddetto "Catino di Pilato": tale catino è un'opera longobarda risalente al 737-744.