Um jovem se ajoelha em uma saliência rochosa, com os braços amarrados atrás de uma árvore, seu corpo perfurado por flechas e seu olhar voltado para cima em um gesto de sofrimento e resistência espiritual. Os membros alongados da figura e a iluminação dramática aumentam a sensação de tensão e drama, enquanto a paisagem atrás dele se desvanece em um céu tempestuoso. O Martírio de São Sebastião retrata a lendária provação do santo sob Diocleciano, quando foi amarrado e atingido por flechas por sua fé cristã, um tema popular na arte religiosa.

Os estudiosos datam a obra por volta de 1577, situando-a no início da carreira de El Greco na Espanha, e alguns a vinculam ao comissionamento de Diego de Castilla, embora outros sugiram que foi primeiro propriedade de Don Juan Alonso de Córdoba, um associado do Bispo de Palência. A pose distinta de joelhos da pintura é incomum nas representações de São Sebastião e pode refletir o envolvimento de El Greco com as composições de mestres anteriores. Criada durante o período espanhol inicial do artista, esta obra está na interseção do Manierismo e do estilo pessoal que definiria as pinturas religiosas posteriores de El Greco.