La chiesa prende il nome da un santo di origine gallo-romana del sec. VI, Sant'Eligio che in latino suona Aloysius.
Costruita sopra un tempio pagano forse dedicato alla dea Cibele presentava subito una impostazione basilicale tipicamente umbra per lo più riferibile al sec. XI.
In pianta è divisa in tre navate da una corsa di pilasti e colonne. Il presbiterio è concluso da un'abside semicircolare mentre le altre navatelle sono chiuse da nicchie con altari, ma solo quella di destra è giunta fino a noi.
La facciata, della quale è riconoscibile all'interno solo l'ingresso murato, è stata addossata da una abitazione che già nel Trecento ne coprì la fronte fino ad inglobarne il campanile. Quest'ultimo è ancora riconoscibile per la presenza di grandi blocchi di pietra sponga e per il largo uso nella muratura di molti reperti di archeologia medioevale e romana. Per cui ora, l'ingresso principale è aperto solo sulla navata destra.
L'esterno dell'abside presenta cinque partiture delimitate da sei lesene costituite da conci di pietra e materiali di spoglio; gli archetti pensili che corrono sotto la cornice superiore, poggiano su eleganti mensoline, tipicamente di gusto romanico lombardo.
Lo spazio interno ricalca le chiese romaniche: navata centrale notevolmente più alta delle laterali e illuminata da piccole unifore che garantiscono un'illuminazione adeguata. Le navate laterali dovevano apparire piuttosto buie visto che l'unica finestra nella laterale destra, è stata aperta in epoca recente proprio per alleviare il problema della luce.
Interessante è l'apparato lapideo dell'interno: capitelli rozzamente scolpiti e squadrati quasi a fungere da pilastri, alcuni sono di gusto romanico-longobardo, con elementi vegetali stilizzati ed poco sporgenti.
Il presbiterio è costituito da un grosso arco trionfale a tutto sesto con volta a botte che funge da premessa all'abside rientrante e più piccola rispetto all'impostazione dell'arco. Nell'abside poi, correva un sedile per i presbiteri.
La decorazione della chiesa iniziò molto presto. Sulla parete della nata destra è riconoscibile un frammento di una Crocifissione probabilmente risalente al sec. XII, e tipicamente orientale con gli occhi del Cristo chiusi da una sottile linea angolata.
Il resto della decorazione della chiesa risale ai secoli XIV-XV e per lo più si tratta di campi rettangolari di carattere devozionale e di ex voto. Alcuni eccellono per qualità di stile e di esecuzione: sono santi tra i quali Sebastiano, Rocco, protettori contro la peste, Pellegrino primo vescovo di Terni, Caterina d'Alessandria, Maria Maddalena, sante penitenti ma anche Madonne col Bambino e altri santi non bene identificabili.
Nell'abside è un'Annunciazione, della quale è rimasta solamente la Vergine della metà del sec. XV d'impostazione lippesca ma vicina a modelli del Piermatteo d'Amelia. Ma l'intera abside è il risultato di un palinsesto pittorico che varia dal secolo XI fino ad arrivare al secolo XVI.
Alcuni interessanti reperti archeologici sono ora integrati nell'arredo liturgico: un'ara romana a pianta quadrata con elegante cornice modanata in fronte; due cippi con bucrani e teste di tori ed un elegante capitello ionico finemente scolpito.
La storia religiosa di Sant'Alò si confonde con l'andare indietro nel tempo. La tipica somiglianza con le abbazie benedettine del circondario ternano (Santa Pudenziana, Sant'Angelo in Massa, San Martino) farebbero supporre una sua iniziale dipendenza dall'Ordine di San Benedetto.
Tuttavia già fin dal sec. XII era affidata agli Eremitani di Sant'Agostino e già considerata parrocchia.
Poi passarono le suore francescane che probabilmente la gestirono fino al sec. XV. Nel XVI secolo vi troviamo l'Ordine di Malta che ne detenne la proprietà fino al sec. XIX. Dal 1959 vi risiedettero le Clarisse che nel 1990 lasciarono la chiesa ed il monastero attiguo per trasferirsi alla nuova residenza di Collerolletta. Da qesta data in poi la chiesà di Sant'Alò è cappella del Seminario Diocesano e luogo di preghiera e di spiritualità.