A basílica fica na rua do mesmo nome e foi construída no local onde, segundo a lenda, a estrutura original foi erguida por Santa Helena, mãe do Imperador Constantino. Na realidade, as ruínas de um templo pagão dedicado a Ceres ergueram-se na área. Aqui, as freiras basilianas, que tinham fugido no século VIII de Constantinopla com as relíquias de São Gregório, fundaram o Fondaco di San Gregorio a mando do bispo de Nápoles Estêvão II, que mais tarde se juntou aos mosteiros de São Sebastião e São Pantaleão em 1225. Após o Concílio de Trento, as regras mais rigorosas da Contra-Reforma tornaram necessária a construção de uma nova estrutura para acomodar as freiras. Como prova desta "migração", a ponte, para mais tarde se tornar uma torre sineira, ligando as duas estruturas permanece. Entre 1574 e 1580, graças ao interesse de Fulvia Caracciolo e da tia Lucrezia, Vincenzo della Monica e Giovan Battista Cavagni foram encarregados da construção da nova igreja e mosteiro, mais tarde ampliada em 1694 por Francesco Antonio Picchetti. No final dos trabalhos, apenas a Capela da Idria, acessível a partir do claustro, permaneceu da antiga estrutura. No século XVIII, a igreja foi enriquecida com elementos tipicamente barrocos napolitanos, tais como estuque, mármore e latão. Foi também equipada com um órgão e duas bancas de coro de madeira talhada pelo arquitecto Niccolò Tagliacozzi Canale, que trabalhou na estrutura entre 1730 e 1750.A fachada tem quatro pilastras toscanas, com três janelas arqueadas que foram originalmente sobrepostas por um tímpano, mais tarde substituídas por uma terceira ordem arquitectónica. O portal principal data do final do século XVI e, em cada compartimento das três asas, São Lourenço, Santo Estêvão e os Evangelistas são esculpidos em relevo. Para além do átrio inicial encontram-se placas comemorativas da consagração da igreja (1579), a dedicação a São Gregório Armeno e a visita de Pio IX em 1849.
