La chiesa di San Francesco a Rimini fu il primo intervento architettonico di Alberti.
Noto anche come Tempio Malatestiano, secondo la volontà del committente, Sigismondo Pandolfo Malatesta, signore della città, essa avrebbe dovuto trasformarsi in un monumento celebrativo della memoria di lui, dell'amante, nonchè di quella dei più importanti umanisti della corte riminese.
L'opera purtroppo rimase incompiuta a causa del rovesciamento delle fortune di Sigismondo e dalla sua sucessiva morte
Alberti aggiunge un doppio ordine di paraste che inquadrano gli archi acuti e dove il secondo ordine, su mensole, prosegue lungo le pareti formando il coronamento
Alberti incapsula l'edificio in un involucro in pietra d'Istria senza però curarsi di quell che già esisteva, ne sono una prova le grandi arcate laterali che però non sono in asse con le finestre gotiche
Alberti per la facciata si ispirò ai romani. Contrariamente a quanto si possa pensare non si rifece ai tempi classici ma ebbe come esempi gli archi di trionfo. Nei fianchi invece le arcate a tutto sesto sorrette da pilastri ricordano gli antichi acquedotti, ma in realtà derivano dalle arcate interne del Colosseo. Tutto poggia su un basamento che sostiene pilastri e semicolonne. Queste hanno un plinto alto e sono coronate da capitelli compositi con teste di cherubino.