Nel 1099, dopo la disputa di Gerusalemme, Pasquale II ordinò la costruzione di una cappella sulla tomba dei Domizi da dedicare alla Vergine. Negli anni dal 1213 al 1227 il pontefice Gregorio IX trasformò questo primo luogo di culto in chiesa. Il complesso religioso nel 1250 passò all'Ordine degli Agostiniani della Tuscia e nel 1472 a quello della Congregazione Lombarda, la quale ordinò la rielaborazione della chiesa nel 1472 in stile lombardo. Il nome dell'architetto il quale progettò la chiesa è incerto, documentati invece i primi lavori nel 1500 ad opera di Donato Bramante per il rifacimento del coro absidato, della costruzione della Cappella Chigi su disegno di Raffaello e delle modifiche del 1600, con l'aggiunta delle cappelle del transetto, la sostituzione dell'altare maggiore, il rifacimento decorativo diretto da Gian Lorenzo Bernini tra il 1655 e il 1659, l'aggiunta della Cappella Cybo di Carlo Fontana.
La facciata in travertino a due ordini, inquadrata da lesene e coronata dal timpano, fu rielaborata dal Bernini. Accanto alla cupola su tamburo ottagonale s'innalza il campanile in laterizio con cuspide conica in cotto e con quattro pinnacoli angolari in stile tardo-gotico padano. La pianta interna è a croce latina suddivisa in tre navate con volta a crociera. Lungo la navata destra nella prima cappella è situata la balaustra di Andrea Bregno, gli affreschi con storie di S.Girolamo di Tiberio d'Assisi [1485-89] allievo del Pinturicchio, 'Natività', dello stesso Pinturicchio [1490], la tomba del cardinale Giovanni De Castro [1506] di Francesco da Sangallo, la tomba dei cardinali Cristoforo e Domenico della Rovere [1478] scolpite da Andrea Bregno. Nella seconda, la Cappella Cybo, ricostruita da Carlo Fontana tra il 1682 e il 1687, il dipinto 'Immacolata Concezione e Santi' di Carlo Maratta, il 'Martirio di Santa Caterina' di Daniele Seiter, il 'Martirio di San Lorenzo' di Giovanni Maria Morandi. Nella cupola affreschi di Luigi Garzi. Nella terza, Cappella Basso della Rovere, affreschi con scene di Maria e santi di Antonio da Viterbo, con tomba di Giovanni Basso della Rovere [1483-92] della scuola del Bregno. Nella quarta, la Cappella Costa,
resti d'affreschi della scuola del Pinturicchio, [1489]
con tomba di Marcantonio Albertoni di Jacopo di Andrea [1487] e del cardinale Giorgio Costa del Portogallo [1508] realizzate dalla scuola del Bregno. Sulla tomba del vescovo Pietro Foscari è collocata la statua in bronzo del Vecchietta. [1480]
Nel transetto destro la 'Visitazione' di G.M.Morandi e la cantoria, su disegno del Bernini, eseguita da Ercole Antonio Raggi. [1656-57]
A destra dell'altare il monumento del vescovo Bernardino Elvino [1548] di Guglielmo della Porta, monumento a Nestore Malvezzi [1490] e trittico marmoreo con santi attribuiti a Luigi Capponi. [1497] In sagrestia altare marmoreo di Andrea Bregno, [1473] con dipinto della Madonna di scuola senese del 1300. Ai lati monumenti dei vescovi Guglielmo Rocca [1482] e Giovanni Ortega Comiel [1514] attribuiti sempre al Bregno. All'altare maggiore lungo le pareti, monumenti del cardinale Ascanio Sforza [1505] e del cardinale Girolamo Basso della Rovere [1507] firmati da Andrea Sansovino. Sopra i monumenti le vetrate con scene dell'infanzia di Cristo e storie della Vergine dipinte a fuoco da Guillame de Marcillat nel 1509. Nella volta affreschi del Pinturicchio con 'Incoronazione di Maria, evangelisti, sibille, dottori della chiesa' [1508-1510] mentre nella cupola gli affreschi sono di Raffaele Vanni. [1656-58] Nel
transetto sinistro la Cappella Cerasi, con 'Assunzione' di Annibale Carracci [1601] 'Conversione di San Paolo' 'Crocifissione di San Pietro' [1600-1601] di Michelangelo Merisi detto il Caravaggio e la Cappella Theodoli con sculture in stucco e dipinti di Giulio Mazzoni. All'altare del transetto, su disegno del Bernini, 'Sacra Famiglia' di Bernardino Mei tra due angeli scolpiti da Antonio Raggi [destro] e da G.Antonio Mari. [sinistro] Lungo la navata sinistra nella quarta cappella
affreschi di Pieter Van Lint; [1635-40] nella terza affreschi nella volta di Giovanni da San Giovanni, [1623-24] 'Madonna e S.Nicola da Tolentino' di Agostino Masucci, la tomba di Savo Mellini realizzata da Pierre Etienne Monnot. A sinistra monumento del cardinale Garcia Mellini con busto scolpiti da Alessandro Algardi. [1630] La seconda è la Cappella Chigi, su disegno di Raffaello, iniziata nel 1513 dal Lorenzetto e completata dal Bernini tra il 1652 e il 1656. I Mosaici della cupola, 'Dio creatore del firmamento con intorno i simboli del Sole e dei sette pianeti' sono di Luigi De Pace su disegno di Raffaello. [1516] Tra le finestre scene della Creazione e del Peccato originale dipinti da Francesco Salviati. [1550] Sull'altare 'Nascita della Vergine' di Sebastiano del Piombo ultimato dallo stesso Salviati. In basso 'Gesù e la samaritana', bassorilievo bronzeo del Lorenzetto, 'Abacuc e l'angelo', [1656-61] 'Daniele e il leone' [1555-57] sculture del Bernini, 'Giona che esce dalla balena' del Lorenzetto [1520] su disegno di Raffaello, 'Elia' iniziato dal Lorenzetto e terminato da Raffaello da Montelupo. Alle pareti laterali tombe a forme di piramide di Agostino Chigi e del fratello Sigismondo su disegno di Raffaello modificate dal Bernini. Alle lunette dipinti di Raffaele Vanni. Nella prima cappella la tomba del cardinale Francesco Castiglioni [1568] e del cardinale Antoniotto Pallavicini [1507] di seguaci del Bregno a cui sono attribuite le edicole per l'olio santo e l'acqua battesimale