Nella chiesa è conservato un affresco votivo del primo quarto del secolo XVI raffigurante una Madonna e un angelo. Poiché lo sguardo delle due figure è rivolto verso il basso, è supponibile che nella parte non più leggibile fosse raffigurato il Bambino. Si tratterebbe quindi di un'Adorazione; sullo sfondo, dietro le due figure, si intravede un palazzo non identificabile. Per quanto riguarda l'attribuzione, si è supposto fosse opera di Martino Spanzotti.

L'affresco fu rinvenuto nel 1716 durante i lavori di costruzione degli edifici conventuali; staccato, fu dapprima collocato presso l'altare maggiore e in seguito, nel 1861, spostato al secondo altare a sinistra, dove si trova ancora oggi.

La Chiesa di Sant'Agostino, nel corso delle incursioni aeree del 18 dicembre 1942 e del 13 luglio 1943, subì danni provocati da spezzoni e lo scoprimento del tetto e degli infissi. Altri danni furono arrecati ai soffitti. La Casa Parrocchiale, adiacente alla Chiesa e con fronte su via Santa Chiara, fu colpita dai bombardamenti dell'8 dicembre 1942 e riportò i seguenti danni: parziale crollo di plafoni, sveltamento del tetto e degli infissi. Già nel giugno del 1944 risultano eseguite parziali opere di ripristino.