Secondo la tradizione, sarebbe questa la più antica chiesa di Roma, ma certamente è la prima chiesa dedicata alla Madonna.
La sua fondazione risale a papa Callisto I (217 - 222) ma è probabile che questi dati si riferiscano ad un primo titulus (parrocchia) di dimensioni molto più ridotte, mentre la chiesa attuale dovrebbe essere stata edificata sotto papa Giulio I (337 - 352).
Grandi rifacimenti furono operati da Innocenzo II (1130 - 1143) ma sia questo che i restauri operati nei secoli successivi non modificarono sostanzialmente la chiesa originale.
Ben più gravi danni ha invece fatto il restauro sotto Pio IX (1865) quando si scalpellarono antichi capitelli che riportavano immagini pagane e si ricoprirono le pareti con pitture mediocri.
Ciò nonostante, questa chiesa è tra le più interessanti da visitare.

La facciata è del XII sec. con tre grandi finestre centinate e una guscia (sporgenza convessa) nella parte superiore sormontata da una fascia a mosaici del XII secolo, forse restaurati da Pietro Cavallini, rappresentanti Madonna in trono con Bambino e 10 figure femminili.
A fianco il campanile romanico del XII secolo con in alto un'edicoletta della Madonna con Bambino a mosaico. Sotto il portico a 5 arcate, aggiunto da Carlo Fontana (1702), c'è un piccolo museo con frammenti antichi.

     La pianta è a tre navate divise da 21 colonne antiche diverse tra loro, il pavimento cosmatesco è stato rifatto nel 1870, il soffitto è a lacunari intagliati e dorati con fondi policromi su disegno del Domenichino, autore anche della Assunzione della Vergine nel mezzo.
L'abside è decorata da mosaici di Pietro Cavallini con la Madonna e il Bambino racchiusi in un tondo; al centro dell'abside una cattedra marmorea e il coro.
Da notare la Cappella Avila (quinta della navata a sinistra) disegnata da Antonio Gherardi (1644 - 1702).
Di fronte alla scalinata che precede il transetto, una lapide indica la Fons olei, la fonte dell'olio o petrolio? che sarebbe sgorgata miracolosamente all'annuncio della venuta del Salvatore sulla terra.
Si possono visitare anche la tardo cinquecentesca Cappella Altemps (a sinistra dell'abside) mentre nel transetto si trovano alcune tombe gotiche e rinascimentali. Una nicchia ospita pesi e catene che, secondo la tradizione servirono al supplizio dei martiri.