In der Nähe der romanischen Basilika der hl. Maria in einem steinernen von Mauern umgebenen Hof befinden sich die Reste (Fundamente und Teile des Bodenmosaiken) der altchristlichen Basilika aus dem 4. Jh. Die Reste der Basilika sind nun mit Erde bedeckt und der Öffentlichkeit nicht zugänglich.

Die Basilika war eine der ältesten altchristlichen Bauten in Istrien. Die ersten Christen in Vrsar-Orsera im 2. und 3. Jh. zelebrierten ihre Gottesdienste in privaten Häusern. Erst im 4. Jh. nachdem der Imperator Konstantin der Grosse (306-337) mit dem Edikt von Mailand (313) den Christen die Gottesdienstfreiheit verliehen hat, bauten sie in Vrsar-Orsera eine altchristliche Basilika. Im August und September 1935 wurden die ersten Fragmente der Basilika ausgegraben, durch den italienischen Archäologen Mario Mirabella Roberti. Die Basilika war im gleichen Baustil mit dem rechteckigen Grundriss gebaut und war den ersten Basiliken aus der ersten Phase der altchristlichen Architektur ähnlich. In der Basilika befand sich eine Taufkapelle (Baptistrium) und eine Vorhalle (narteks) entlang der Westfassade. Im 6. Jh. Wurde auch die Apsis gebaut (rundförmige Aussenwand der Kirche). Der Boden der Basilika war mit vilefar-bigen Mosaiken bedeckt. Die Mosaike sind in Fragmenten erhalten geblieben, trotzdem kann man sich die kompaktte künstlerische Schönheit der Mosaike vorstellen. Die Mosaike wurden mit sehr interessanten altchistlichen Ikonographie dekoriert. Auf den Mosaiken dominieren Blumenmotive (Blätter. Blumenkränze, Körbe mit Trauben) und Tiermotive (Fische. Pfaus. Tauben).

 Die Darstellung der einheimischen Fischsorten auf den Mosaiken bestätigt den Glauben, dass die Mosaike in einheimischen Werkstätten Istriens gemacht wurden. Auf den Mosaiken sind vier Jahreszeiten symbolisch dargestellt. Das Zentrale Mosaikfeld besteht aus 73 Kreisen, die miteinander mit Zöpfen verbunden worden sind Künstlerisch sind die Mosaike den Mosaiken in der Teodorus Basilika in Aquilea ähnlich, die um Jahre 324 entstanden worden sind. In den Ruinen der Basilika fand man römische Dachziegeln und andere Funde (Geld, römische Lampen...). Der Stadtgemeinde Vrsar-Orsera bleibt es die Mosaiken auszugraben und sie der Öffentlichkeit zugänglich zumachen.