Bazilika se nalazi u istoimenoj ulici i sagrađena je na mjestu gdje je, prema legendi, već bila prvobitna građevina koju je podigla Sveta Helena, majka cara Konstantina. U stvarnosti su na tom području pronađene ruševine poganskog hrama posvećenog Cereri. Ovdje su časne sestre bazilijanke, koje su u osmom stoljeću pobjegle iz Carigrada s relikvijama Svetog Gregorija, osnovale, po nalogu napuljskog biskupa Stefana II., Fondaco di San Gregorio koji je kasnije, 1225. godine, ujedinjen s samostani San Sebastiano i San Pantaleone. Nakon Tridentskog koncila, stroža pravila protureformacije učinila su nužnom izgradnju nove građevine za smještaj časnih sestara. Kao dokaz te "seobe" ostao je most, koji je kasnije postao zvonik, a koji spaja dvije građevine. Između 1574. i 1580. godine, zahvaljujući interesu Fulvije Caracciolo i tete Lucrezie, Vincenzu della Monici i Giovanu Battisti Cavagniju povjerena je gradnja nove crkve i novog samostana, koji je kasnije 1694. godine proširio Francesco Antonio Picchetti. Po završetku radova od antičke građevine ostala je samo idrijska kapela do koje se može doći iz klaustra. U osamnaestom stoljeću crkva je obogaćena tipičnim elementima napuljskog baroka, poput štukature, mramora i mjedi. Također je bio opremljen s orguljama i dva zbora u rezbarenom drvu arhitekta Niccolòa Tagliacozzija Canalea koji je radio na strukturi između 1730. i 1750. godine.Pročelje ima četiri toskanska pilastra, s tri velika lučna prozora koji su izvorno bili nadvišeni timpanonom, kasnije zamijenjen trećim arhitektonskim redom. Glavni portal datira s kraja 16. stoljeća, au svakom odjeljku troja vrata reljefno su isklesani San Lorenzo, Sveti Stefano i Evanđelisti. Nakon prolaska početnog atrija nalaze se spomen-ploče u spomen na posvetu crkve (1579.), na posvetu San Gregorio Armeno i na posjet Pija IX. 1849. godine.
