La chiesa di San Gemiliano è situata nelle campagne di Sestu, a circa cinque chilometri dal paese, circondata da alte mura che racchiudono un ampio giardino. Il tempio è intitolato al vescovo Gemiliano, martirizzato sotto l’imperatore Adriano nel 125 d.C.
La sua edificazione, in pietra di arenaria, può essere fatta risalire ai monaci vittorini di Marsiglia, che la edificarono nel XIII secolo con le forme del romanico francese. La chiesa si imposta su aula longitudinale divisa in due navate separate da archi e voltate a botte; entrambe le navate sono dotate di ingresso in facciata e abside.
L’attuale facciata, con terminale piano e campanile a vela a due fornici, comprende un ampio portico realizzato nel XVI secolo, diviso in tre campate e dotato di grande arco ogivale che introduce ai due portali d’ingresso architravati.
Gli alzati esterni sono interamente percorsi da archetti pensili su peducci, posti a coronamento della struttura.