La ville de Sant'Antioco, située sur la rive E de l'île du même nom, dont elle est le centre le plus important, est située sur les pentes de la colline surplombant la mer. À cet endroit, les Phéniciens ont fondé, vers 750 avant JC, Sulci. Le territoire est riche en preuves archéologiques ; la nécropole punique, qui occupe toute la colline et au sommet de laquelle a été plantée la nécropole romaine, est particulièrement intéressante. À l'époque chrétienne, le cimetière souterrain a été construit, le seul en Sardaigne pour lequel on puisse parler de catacombes. Dans la ville, sur le côté sud d'une place située sur le point culminant de la ville, se trouve l'église dédiée à Sant'Antioco, dont seule la façade principale, construite entre les XVIIe et XVIIIe siècles, est visible, les parties restantes étant situées sur différents types de bâtiments.
Sulci était un siège épiscopal, attesté à partir de 484, lorsque Mgr Vitalis a participé au synode de Carthage. La première mention du « monastère sancti Antiochi » remonte à 1089, lorsque Constantino-Salusio II de Lacon-Gunale, juge de Cagliari, a fait don de l'église de Sant'Antioco aux Victorini de Marseille. En 1102, l'église restaurée a été reconsacrée par l'évêque sulcitan Gregorio. En 1218, le siège épiscopal de Sulci a été transféré à Tratalias.
La disposition originale de l'église était celle d'une église cruciforme du début du Moyen Âge, comme on peut également le déduire des matériaux sculpturaux qui se trouvent aujourd'hui, ainsi que dans diverses collections privées, dans l'entrée latérale et dans la crypte du sanctuaire. Le sanctuaire avait un plan central, avec quatre bras voûtés en berceau et un corps central en forme de dôme. L'intradossal du dôme hémisphérique coupe le fil intérieur du carré fiscal, auquel il est relié par quatre coquilles en quart de sphère ; les péducs des emmanchures sont sculptés de motifs tels qu'une patte de lion et une carapace de tortue. Quatre fenêtres s'ouvrent dans le dôme.
Le plan est désormais longitudinal, avec une salle à environ trois nefs et autant de travées, un transept aussi large que la salle de classe et une abside flanquée au N d'une abside plus petite, relative à une salle quadrangulaire qui fait face, avec deux arcs, à la tête de la croix et au bras supérieur du transept. Ce plan d'étage résulte de l'ajout des allées latérales et des deux pièces absidales. Les absides sont séparées par le bassin situé sur la ligne fiscale.
L'église a fait l'objet de nombreuses interventions de construction. Aux XVIe et XVIIIe siècles, la première travée et la façade ont été ajoutées. Les parties refaites sont construites de la même manière que celles de l'usine, dans des cantons de grès et de grands blocs de basalte en pierre de taille, qui ont servi de matière première aux murs de l'ancienne Sulci.

Historique des études
En 1953, Raffaello Delogu a reconstruit l'église en lui rendant l'abside latérale et en la considérant reconstruite « à partir de zéro », entre 1089 et 1102, dans le style roman franco-catalan, par des ouvriers arrivés avec les Vittorini de Marseille. En 1970, Renata Serra a reconnu dans le plan longitudinal la transformation d'un ancien bâtiment cruciforme en forme de dôme, datant du Ve siècle, en ajoutant des allées latérales et des pièces à abside. Le bâtiment problématique et en particulier ses sculptures ont impliqué, à partir de 1989, Roberto Coroneo, qui attribue le corps en forme de dôme au VIe siècle et l'extension longitudinale aux années 1089-1102, à des fins de comparaison avec San Saturnino di Cagliari (1089-1119).

Bibliographie
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A. Taramelli, « De quelques moments épigraphiques byzantins de la Sardaigne », dans Archives historiques sardes, III, 1907, p. 83-86 ;
R. Delogu, L'architecture du Moyen Âge en Sardaigne, Rome, Bibliothèque d'État, 1953, p. 28, 51-54 ; Osvaldo Lilliu, Le martyre de Saint Antioco in Sulcis. Lecture de l'iconologie et de la technique de construction d'un grand corps en forme de dôme datant du début du Moyen Âge en Sardaigne, Cagliari [1986] ;
« Complexe épiscopal et ville de la Sardaigne de la fin de l'époque romaine et du début du Moyen Âge », cartes de A.M. Giuntella-L. Pani Ermini, dans La banlieue des villes de Sardaigne : persistance et transformations. Actes de la IIIe conférence d'étude sur l'archéologie de la fin de l'époque romaine et du début du Moyen Âge en Sardaigne, Tarente, 1989, p. 69-73 ; L. Porru-R. Scie-R. Coroneo, Sant'Antioco, Les catacombes, l'église du Martyrium, les fragments sculpturaux, Cagliari, Stef, 1989 ;
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R. Serra, Études sur l'art de la Sardaigne de l'Antiquité tardive et byzantine, Nuoro, Poliedro, 2004, p. 24-25, 37, 109, 113-114 ; R. Coroneo, Églises romanes de Sardaigne. Itinéraires touristiques culturels, Cagliari, AV, 2005, p. 106.