Nella navata della chiesa di San Damiano si riscontrano numerose anomalie costruttive:
la volta è divisa in due parti di diversa altezza e differente struttura:
la parte anteriore, leggermente ogivale, ha la sua direttrice di chiave ad una altezza di 5 metri e 84 centimetri dal livello del pavimento;
la parte posteriore, che ricopre l'abside e il coro, ha una sezione arcuata a tutto sesto, sebbene irregolare, con chiave a soli 4 metri di altezza dal piano di calpestio;
di conseguenza, l'ideale piano verticale di attacco delle due volte si è configurato come un arco imperfetto, dimensionalmente fuori misura rispetto alle proporzioni dell'interno della chiesa. Incorniciando l'altare maggiore, esso appare più come un tratto di costruzione preesistente, che come elemento di un lessico architettonico;
il piano del pavimento non è a quota costante:
esso si innalza al limite del presbiterio e si riabbassa sensibilmente presso l'abside, lì dove era posto l'antico altare;
nel 1920, nel riproporre l'altare maggiore secondo un antico aspetto, si abbassò il piano del presbiterio al livello del pavimento del resto della navata, esaltando però il dislivello rispetto alla facciata; infatti
la soglia della porta d'ingresso non si trova sullo stesso piano orizzontale della chiesa:
stante una differenza di quota di circa 85 centimetri, fu necessario costruire una scalinata per accedere all'edificio sacro.
Queste irregolarità fanno ritenere che la parte anteriore sia il prolungamento di un edificio preesistente, forse un'edicola costruita qualche secolo prima che Francesco entrasse in San Damiano per pregare e meditare.
Del resto nelle pietre della vetusta absidiola si scorgono ancora i segni dell'antico altare e dell'apertura nella volta dalla quale pendeva il miracoloso Crocifisso che parlò al santo di Assisi.
Il fabbricato del chiesa: sezioni trasversale (nord-sud) e longitudinale (est-ovest). Sono facilmente riscontrabili le anomalie costruttive della navata.
Se il limite del vecchio santuario è da porre tra l'abside e il presbiterio della chiesa attuale, allora il grande arco sopra l'altare maggiore rappresenta ciò che resta dell'antica facciata.
Altri indizi fanno credere che ai tempi di Francesco esistessero ancora i resti di un antico porticato, o meglio nartece o pronao, nella zona occupata attualmente dalla navata e dalle cappelle di san Girolamo e del Crocifisso. Di questa appendice, assai comune nelle chiese dei primi secoli cristiani, possono testimoniare:
una specie di porticato rappresentato nell'affresco presso la finestra del danaro;
la stessa finestra del danaro, che si apre sulla parete laterale destra della navata, appena entrati nella chiesa:
considerata la sua posizione appartata e la sua modesta altezza di metri 1.70 dal pavimento, non sembra fosse fatta per dar luce alla chiesa;
la sua remota origine è attestata dai primi biografi di Francesco (Tommaso da Celano e Tres Socii), che ricordano come essa rispondeva nell'interno della casa dove abitava il sacerdote custode del santuario, prima che Francesco iniziasse la sua opera di restauro;
le irregolarità della parte anteriore della chiesa;
il muro esterno che delimita le cappelle di san Girolamo e del Crocifisso:
la sua linea primitiva è ancora riconoscibile dall'esterno della fabbrica, malgrado le sopraelevazioni, e corrisponde ad un'altezza di metri 3.50 dal livello base della chiesa, limite accettabile per un porticato.
Si può pensare che rimaneggiando questo diruto porticato, Francesco abbia restaurato e ingrandito la chiesa di San Damiano, che nella sua parte anteriore risulta alquanto disarmonica. Solo dopo vi edificò sopra il camerone che servì come dormitorio delle sorelle povere.
Il muro esterno del convento visto da sud. Da sinistra a destra, esso delimita le cappelle di san Girolamo e del Crocifisso e la sacrestia. 1990
La storica finestra si trova sulla parete destra della navata, accanto alla porta della chiesa, e consiste in un'apertura quasi quadrata inserita nello spessore del muro, di metri 0.62 x 0.65, ed altezza dal terreno di metri 1.70. Sotto la finestra si leggono queste parole: In hanc fenestram iniecit divus Franciscus crumenam nummis in huius templi reparationem.
La decorazione che la circonda è un avanzo di affresco della scuola di Giotto e rappresenta il fatto storico che deve essersi svolto qui dinanzi. Vi si scorge Bernardone, in atto ostile, e Francesco che fa il gesto di buttare nel vano della finestra la borsa di danaro, mentre il prete attonito assiste alla scena. La città d'Assisi si vede o s'indovina al di sopra delle tre figure storiche; ed è da notare una porta, che doveva essere in quel tempo in corrispondenza con la strada di San Damiano. Si crede che sia la più antica pittura, in cui si veda rappresentata la città di Assisi. Appena a sinistra di chi guarda, è l'altra pittura rappresentante Francesco inginocchiato davanti al Crocifisso. La figura di santa Agnese martire, lì accanto, e alcuni frammenti posti sulla parete di fronte (Francesco e san Luigi re di Francia) sembrano immagini votive, di epoca posteriore.
Sul lato sinistro della navata sono segnalati, almeno fino al 1921, due leggeri sfondati (oggi non più presenti) che raccoglievano, sotto piccoli archi, due altarini, rimessi anche questi all'antico agli inizi del Novecento: al posto di quello più vicino alla porta della chiesa vi era già stata una nicchia dove si conservavano le preziose reliquie di Chiara, ora trasferite nell'oratorio; sull'altro altare, sotto il presbiterio, era l'urna contenente il corpo del beato Antonio da Stroncone, lì conservato sino all'anno 1809, quando venne trafugato e trasportato al convento di Stroncone dagli uomini e dai frati di quel paese.
La navata con gli altari sul lato sinistro. Ante 1919
In realtà nel 1473, alla morte del frate, il corpo era stato deposto nel sepolcro comune della famiglia religiosa, che si trovava, come ancor oggi, presso il presbiterio. Realizzato nel 1416, esso era ricoperto da una pietra di marmo rosa, su cui si leggeva, scolpita in caratteri gotici, la seguente iscrizione: Almi rectori primi conventus stimate pleni - Franciscus Custos ex Putio patre creatus - Assisi fecit sepulchrum hoc fabricari - Anno milleno quatuor centeno deceno seno - cum multa reparaverit hic ruitura.
L'altare dedicato al beato Antonio da Stroncone. Ante 1919
Sopra la finestra del danaro, all'altezza di metri 3.50 dal pavimento, si vede un'altra finestra, che in passato doveva aprirsi sulla loggia esterna, sostituita nel 1821 dall'appartamento della Curia: a tale finestra doveva corrispondere, nella stessa direzione, almeno un'altra al posto di quella, poi ingrandita, di fianco all'altare maggiore.
Al giorno d'oggi la chiesa è illuminata da questa finestra e da un rosoncino di remota costruzione, il quale, forse alquanto modificato, si crede possa provenire dalla primitiva facciata.