Su committenza di Costanza Piccolomini d'Aragona [1582]
la costruzione della chiesa fu iniziata nel 1591 sul progetto di Pier Paolo Olivieri su interesse del cardinale Alfonso Gesualdo. Nel 1608 il cardinale Alessandro Peretti Montalto commissionò la conclusione del progetto all'architetto Carlo Maderno. La facciata, realizzata dopo il 1650 da Carlo Rainaldi assistito da Carlo Fontana, si presenta a due ordini. [1656-65] La cupola, la più grande di Roma dopo quella di San Pietro, disegnata da Carlo Maderno, [1625] poggia su tamburo ottagonale con colonne binate agli spigoli.
L'interno riprende lo schema della Chiesa del Gesù, con pianta a croce latina, una navata con volta a botte e cupola, otto cappelle intercomunicanti. Nella Cappella Lancellotti, la prima a destra, realizzata da Carlo Fontana nel 1670, è collocato 'L'Angelo annuncia alla Sacra Famiglia la fuga in Egitto', gruppo scultoreo di Ercole Antonio Raggi. [1675] Nella seconda, la Cappella Strozzi, 'Pietà, Lia e Rachele', copie in bronzo dall'originale di Michelangelo, dello scultore Gregorio De Rossi. [1616] Nel transetto destro la Cappella di S.Andrea Avellino con 'Morte del Santo' di Giovanni Lanfranco, [1625] autore inoltre della decorazione della calotta della cupola con la 'Gloria del Paradiso'. [1625-28] Le figure degli evangelisti nei pennacchi sono invece opera del Domenichino. [1621-28]
Nel presbiterio la ricca decorazione barocca è di Alessandro Algardi. Nel catino absidale 'Storie di S.Andrea' e 'Virtù', affreschi del Domenichino. Nella curva dell'abside 'Crocifissione, Martirio e sepoltura di S.Andrea' di Mattia Preti. [1650-51]
Nel transetto sinistro la Cappella di S.Gaetano Thiene con le statue dell'Abbondanza e della Sapienza di Giulio Tadolini.
Sopra l'ingresso alla cappella circolare sinistra la tomba di Pio II terminata da seguace del Bregno. [c.1475] Nella terza cappella a sinistra 'S.Sebastiano' di Giovanni De Vecchi. [1614] Nella seconda la tomba del monsignor Giovanni Della Casa, [m.1556] autore del Galateo, il celebre decalogo delle buone maniere. Nella prima 'Assunta', 'Lucia che raccoglie il corpo di S.Sebastiano', dipinti del Passignano. Nelle nicchie a destra le sculture 'S.Marta' di Francesco Mochi [1629] e 'S.Giovanni Evangelista' di Ambrogio Buonvicino
