Commissionata dall'Ordine dei Barnabiti in onore di Carlo Borromeo venne costruita sul progetto di Rosato Rosati tra il 1612 e il 1620 a cui si aggiunse la facciata in travertino, a due ordini di lesene, con tre portali in basso e un balcone tra due finestre cieche in alto, con coronamento della facciata a timpano, realizzata da Giovan Battista Soria tra il 1635 e il 1638. L'esterno è concluso dalla cupola del Rosati, con alto tamburo in cotto scandito da dodici lesene, ultimata nel 1620.
La pianta interna è a croce greca, modificata nel 1646 con il prolungamento dell'abside. In controfacciata gli affreschi di Mattia e Gregorio Preti con storie del santo [1642]. Lungo la navata destra nella prima cappella 'Annunciazione' di Giovanni Lanfranco, [1624] nella seconda 'Martirio di S.Biagio' di Giacinto Brandi, nella terza 'Santa Cecilia' di Antonio Gherardi. [1692-1700]
All'altare maggiore, su disegno di Martino Longhi il Giovane, [1650] 'S.Carlo Borromeo' di Pietro da Cortona [1650] e nel
catino absidale 'Gloria di San Carlo' del Lanfranco. [1646]
Nel coro 'San Carlo Borromeo' di Guido Reni, 'San Carlo Borromeo' di Andrea Commodi [1620] 'Miracolo di San Biagio' di Domenico Cerrini. [1669] In sagrestia il crocifisso bronzeo attribuito ad Alessandro Algardi e 'Cristo deriso' dipinto dal Cavalier d'Arpino. [1598] Nella navata sinistra terza cappella su disegno di Paolo Marucelli [1635] con alla parete destra i 'Martiri Persiani' di Francesco Romanelli [1641] e nelle lunette affreschi con storie dei santi di Giacinto Gimignani. [1641] Nella seconda 'Morte di S.Anna' di Andrea Sacchi [1649] e pennacchi della cupola con le Virtù cardinali dipinti dal Domenichino [1627-30]
