Fondata nel secolo VII sopra i resti di un tempio dedicato a Minerva Calcidica, fu riedificata in forme gotiche nel XII secolo. Nel Rinascimento fu risistemata la facciata e furono effettuati sostanziali lavori interni. Sulla facciata rimangono di quell'epoca solo i tre portali. Particolare attenzione va prestata all'obelisco egizio, sostenuto da un elefantino, che si trova accanto alla chiesa. Concepito in origine per decorare Palazzo Barberini, è un esempio della grande forza del Bernini. 

L'antico obelisco venne trovato nel giardino del Monastero di Santa Maria sopra Minerva e i frati vollero che venisse eretto nella loro piazza. La bella facciata della chiesa che la guarda di fianco è singolare per contrasto: è talmente semplice da non lasciare alcuno spazio alla fantasia. L'interno rappresenta l'unico esempio di complesso architettonico gotico in Roma. È a tre navate con volte a crociera poggiate su pilastri, il cui rivestimento marmoreo e l'ornamentazione pittorica si devono al restauro effettuato nel 1850, che ha privato il monumento del suo aspetto originario. 

All’interno della chiesa si trova il Monumento funerario di Suor Maria Raggi, illustre suora morta nel 1600. Il monumento è opera di Bernini:la religiosa è ritratta in un clipeo di bronzo sorretto da due cherubini, sullo sfondo di un drappeggio in marmo, che elabora un motivo barocco già adottato precedentemente dall’artista. Il monumento fu posto nella chiesa dopo il 1647, quando Lorenzo Raggi fu creato cardinale. Nella chiesa sono sepolti Santa Caterina da Siena e il grande pittore domenicano Beato Angelico.