C'est l'une des nombreuses églises antiques du quartier où la présence d'étrangers et un moindre contrôle de l'autorité impériale romaine, permirent à la religion chrétienne de pénétrer en premier. L'église fut probablement construite au III° siècle à l'endroit où se trouvait la maison de la jeune et noble martyre.

Les fouilles, auxquelles on accède par la nef droite, ont porté à la lumière les restes d'une salle à arcades du II° siècle. Sur cette salle donnent plusieurs pièces qui introduisent dans une salle pourvue de sept bacs en briques, identifiable à une tannerie ce qui confirme la vocation commerciale de Trastevere. L'église complètement réédifiée au IX° siècle pendant le Pontificat de Pascal I, a subi de nombreuses interventions jusqu'à l'aménagement définitif du XVIII° siècle.
Le très beau cloître du XII° siècle a été abîmé par le mur réalisé au XVI° siècle pour soutenir le réfectoire des religieuses sous jacent. Et c'est justement dans la zone réservée aux religieuses, à laquelle on accède facilement, que l'un des plus importants chefs-d'œuvre médiévaux de Rome est conservé: Le Jugement Universel, peint en 1293 par Pietro Cavallini sur le mur interne de la façade,caché par le chœur créé par la suite pour permettre aux religieuses cloîtrées d'assister à la liturgie.
Dans la grandiose fresque le grand maître de l'Ecole romaine a imprimé les signes de sa forte personnalité artistique. Dans la scène de grande haleine et à la composition monumentale, la solide beauté plastique des figures ressort grâce au savant usage de la couleur.
Pietro Cavallini, comme le confirment les études et les découvertes les plus récentes, fut le plus grand innovateur de la peinture italienne à la fin du Moyen Age.