Die Kirche steht auf der Spitze des Hügels in schöner Lage. An der Stelle der heutigen Kirche befand sich eine kleine Kirche, die im 11. Jahrhundert von den Kamaldulensermönchen erbaut und dem Heiligen Basilius geweiht wurde. Die Kirche wurde bei der Plünderung von Cortona 1258 beschädigt und 1288 von Santa Margherita wieder aufgebaut. Neben dem Heiligen Basilius war sie dem Heiligen Ägidius, einem Mönch, und der Heiligen Katharina von Alexandria geweiht. Die heilige Margareta verbrachte die letzten Jahre ihres Lebens in einem Raum im hinteren Teil der Kirche und starb dort im Jahr 1297. Sie wurde in der Basilius-Kirche beigesetzt. Unmittelbar nach Margaretes Tod errichteten die Einwohner von Cortona eine größere Kirche neben der Kirche, die von Giovanni Pisano entworfen wurde, und überführten 1330 ihren Leichnam dorthin. Von dem Gebäude aus dem 14. Jahrhundert sind nur noch die Fensterrose an der Fassade, der Glockenturm und die Außenmauern des Chors erhalten. Während des gesamten 14. Jahrhunderts wurde die Kirche mit bedeutenden Fresken verschönert. Von diesem Wandzyklus sind nur wenige Fragmente erhalten geblieben, die im Diözesanmuseum aufbewahrt werden. Davon zeugt ein Kodex aus dem 17. Jahrhundert, in dem die Wandmalereien dokumentiert sind, die 1653 aufgrund ihres schlechten Erhaltungszustands ausgeblendet wurden, und der einundzwanzig Aquarellszenen enthält. Die Analyse der erhaltenen Fragmente führt uns dazu, sie auf das Jahr 1335 zu datieren und sie der Werkstatt eines oder beider Lorenzetti-Brüder zuzuschreiben. Im Jahr 1385 wurde die Kirche den Olivetan-Mönchen anvertraut, die 1389 von den Minoriten-Observanten abgelöst wurden, die auch heute noch die Kirche betreuen und Besucher empfangen. Die Kirche wurde in der Neuzeit mehrfach umgebaut, wobei die Altäre aus dem 17. Jahrhundert erhalten geblieben sind, aber der wichtigste Umbau, auch wenn er vollständig verschwunden ist, wurde Mitte des 18. Jahrhunderts vom portugiesischen König Johannes V. angeordnet, der von dem Heiligen eine Gnade erhalten hatte. Jahrhundert, die zunächst dem Architekten Enrico Presenti anvertraut wurde, der das ursprüngliche einschiffige Gebäude durch eine Basilika ersetzte, und dann dem Architekten Mariano Falcini, der den Sakralbau vollendete, ohne die Bürger von Cortona zufrieden zu stellen. Daher wurde 1896 der Architekt Giuseppe Castellucci mit der Neugestaltung der Fassade beauftragt, die die Rosette aus dem 14. Jahrhundert der alten, abgerissenen Kirche trägt. Im August 1927 wurde sie in den Rang einer Basilika minor erhoben. In der Kapelle des linken Querschiffs befindet sich das marmorne Grabdenkmal der heiligen Margareta aus dem 14. Jahrhundert; die verehrten Gebeine ruhen in der silbernen Urne (1646) auf dem Hochaltar.