La Basílica de San Francisco es una iglesia medieval tardía en Arezzo, Toscana, Italia, dedicada a San Francisco de Asís. Es especialmente famoso por albergar en el coro el ciclo de frescos Leyendas de la verdadera cruz de Piero della Francesca.

San Francesco es la segunda iglesia construida por los franciscanos en Arezzo, una iglesia anterior ubicada fuera de las murallas de la ciudad y destruida durante la Ocupación. El trabajo de construcción en San Francisco se inició alrededor de 1290. La decoración de su fachada nunca se realizó.
El interior se presenta como una gran iglesia de diseño simple sin adornos con una sola nave ancha, flanqueada en el lado izquierdo por algunas capillas y, en el lado derecho, por algunos nichos. El coro alto de bóveda de la ingle es de planta cuadrada.
Debajo de la iglesia hay un Chiesa inferiore más pequeño o "Iglesia Inferior" como en Asís, con una nave y dos pasillos, que ahora se utilizan como sala de exposiciones.
En la entrada del presbiterio está suspendido un crucifijo muy grande pintado por un maestro de San Francesco, un contemporáneo de Cimabue. También contiene una Maesta o "Madonna en Majestad" de Guido da Siena.
Las paredes y, en particular, los nichos de la derecha tienen una decoración con frescos, que data en parte del siglo XIV.
La Capilla Maggiore, (Capilla mayor o coro) alberga una de las obras maestras del Renacimiento temprano italiano, un ciclo de frescos de Piero della Francesca que representa la Leyenda de la verdadera cruz.
La pintura del coro comenzó con una comisión de la familia Aretine Bicci, quien llamó al pintor Bicci di Lorenzo para pintar la gran bóveda. En 1452, a la muerte de Bicci, solo los cuatro evangelistas habían sido pintados en la bóveda, así como el arco triunfal con el juicio final y dos doctores de la Iglesia.
Piero della Francesca fue llamado para completar el trabajo. Según un documento, lo hizo en dos etapas, las obras se detuvieron durante 1458-1459, y se completaron en 1466.
Los frescos ocupan tres niveles en las paredes laterales y la pared oriental, que rodea una gran ventana. El tema del ciclo de los frescos es el de la Leyenda Dorada de Jacopo da Varagine. Piero della Francesca no siguió un orden cronológico, prefiriendo concentrarse en la creación de correspondencias simétricas entre las diversas escenas.