La torre del campanile, di forma parallelepipeda e priva di cuspide, integralmente costruita in pietra calcarea, risulta rinforzata sugli spigoli da ispessimenti murari che giungono a lambire la cella campanaria. Dovrebbe risalire ad un periodo posteriore a quello di edificazione della chiesa, come lasciano intendere alcuni indizi quali la tamponatura di uno dei finestroni della chiesa al quale il campanile venne sovrapposto. Inoltre le già evidenziate tracce di fori per le corde delle campane visibili sul soffitto dell'abside, ci fanno ipotizzare che, almeno fino alla prima metà del Quattrocento, dovrebbe essere stato funzionante un piccolo campanile a vela absidale, in seguito sostituito dall'imponente torre campanaria.
La struttura fu restaurata nel 1906 a cura del Fondo per il Culto.

Campane

Nel 1723 vengono fuse "nella fonderia della Cattedrale" due campane da porre sul campanile di Sant'Agostino, quella grossa da 2400 libbre ed una piccola da 150 libbre. I maestri fonditori sono Diego Benedetti da Vasto, Luca Castagni e Martino d'Etorre da Spoltore, allora abitanti a Camerino. Verso il 1731 sono documentate "quattro campane, cioè due grandi, due piccole" (rispettivamente di libbre 2200, 1200, 500, 120). Nuove campane sono fuse e benedette nel 1824. Al 1966 risale invece l'impianto di elettrificazione dell'apparato campanario. Attualmente sul campanile si trovano cinque campane, due settecentesche, due ottocentesche e una del Novecento. La più antica è la campana grande centrale del "Crocifisso", realizzata nel 1743 dal fabrianese Cristoforo Grasetti. Al 1799 risale una delle due campane piccole, mentre l'altra, del 1879, è opera di Emilio e Terzo Rafanelli di Pistoia. Delle rimanenti campane grandi, quella della "Madonna della Consolazione" e di "San Nicola da Tolentino" si deve al fonditore pistoiese Salvatore Rafanelli e risale al 1892, l'altra è opera della ditta aretina D. Bastanzetti (1913), e fu realizzata in occasione del venticinquesimo del sacerdozio del parroco don Giovanni Andreoli.