Dove oggi sorge la basilica, nel IX secolo, vi era un oratorio sul sepolcro di Sant’Antonino, patrono della città e della diocesi di Sorrento. Nel 1380 la chiesa era officiata da un rettore spesso di nomina regia.
L’interno è a tre navate divise da dodici colonne di marmi diversi provenienti da edifici della Sorrento greco-romana. Al centro del soffitto su tela, dipinta a lacunari, vi è una tela di Giovan Battista Lama del 1734, in cui è raffigurato  Sant’Antonino che libera dal demonio la figlia di Sicario duca di Benevento. Alle pareti laterali del transetto vi sono due grandi tele raffiguranti Sorrento liberata dalla peste di intercessione di San Gaetano e L’assedio di Sorrento del 1648.
Il monumentale altare maggiore in marmi commessi proviene dal soppresso monastero della Santissima Trinità. Attraverso una scala a doppia rampa si accede alla cripta con volta sostenuta da colonne di spoglio. I sei ovali su tela con i Santi Compatroni di Sorrento sono di Carlo Amalfi, del 1778. Nell’altare sono conservate le spoglie di Sant’Antonino; i numerosi ex-voto d’argento testimoniano la grande fede popolare per il Patrono. Nella cripta è, inoltre, conservato un antico Crocifisso ligneo che veniva portato in processione in occasione di gravi calamità, mentre sull’altarino di sinistra vi è un affresco quattrocentesco raffigurante la Madonna delle Grazie proveniente dalle mura cittadine. In sacrestia vi è la statua d’argento di Sant’Antonino del 1564.