Architektura Kościół San Cassiano jest widoczny z trzech stron, natomiast jego strona północna przylega do sąsiednich budynków. Fasada, zakończona trójkątnym szczytem, zwrócona jest w stronę kanału Rio di San Cassiano. Jest pozbawiona dekoracji, ponieważ do XIX wieku wznosił się przed nią portyk, który ją zasłaniał. W fasadzie zachowane zostały drzwi z czasów bizantyńskich, pochodzące prawdopodobnie z pierwotnego kościoła. Strona południowa, wychodząca na Campo San Cassiano, została również przebudowana w XIX wieku. Jest rozczłonkowana pionowo za pomocą pilastrów i przepruta półkolistymi oknami. Znajdujące się w niej niewielkie drzwi służą jako główne wejście do kościoła.
Kampanila Gotycka, wolno stojąca kampanila, wznosi się w pobliżu północnej kaplicy apsydialnej. Została zbudowana w 1295 roku, a w 1350 roku dodano gotycką komorę dzwonną. Jej solidna konstrukcja wskazuje, iż powstała być może jako wieża obronna, a dopiero później została nabyta przez kościół. Ma 43 metry wysokości i system dzwonów uruchamianych elektromechanicznie.