Basilica paleocristiana del IV secolo fu trasformata da Gianlorenzo Bernini tra il 1624 e il 1626. Sul portico a tre arcate tra paraste ioniche della facciata s’imposta la loggia centrale fiancheggiata da due ali.
L’interno è a tre navate divise da otto colonne di spoglio con capitelli corinzi e conserva in gran parte l’assetto della costruzione effettuata sotto Onorio III [1224] ad eccezione del rifacimento della parte absidale e dell’aggiunta di due cappelle per opera del Bernini. Gli angeli musicanti in controfacciata sono di Agostino Ciampelli, autore inoltre degli episodi della vita di Santa Bibiana disposti lungo le pareti di destra mentre quelli di sinistra sono attribuiti a Pietro da Cortona. Nell’edicola la statua di Santa Bibiana scolpita dal Bernini, [1624-26] autore dell’altare maggiore che racchiude una vasca di alabastro di epoca costantiniana che custodisce i resti delle martiri Santa Dafrosa, Santa Demetria e Bibiana.
Nella cappella a destra dell’abside, ‘S.Dafrosa’ raffigurata dal Da Cortona, nella cappella a sinistra ‘S.Demetria’ dipinta dal Ciampelli
