Bazylika stoi przy ulicy o tej samej nazwie i została zbudowana w miejscu, gdzie według legendy pierwotną budowlę wzniosła św. Helena, matka cesarza Konstantyna. W rzeczywistości na tym terenie stały ruiny pogańskiej świątyni poświęconej Ceres. W tym miejscu mniszki bazylianki, które w VIII wieku uciekły z Konstantynopola z relikwiami św. Grzegorza, na polecenie biskupa Neapolu Szczepana II założyły Fondaco di San Gregorio, które następnie w 1225 roku zostało połączone z klasztorami św. Sebastiana i św. Pantaleona. Po Soborze Trydenckim, surowe zasady kontrreformacji sprawiły, że konieczne było wybudowanie nowej struktury, aby pomieścić zakonnice. Dowodem tej "migracji" jest most, który później stał się dzwonnicą, łączący obie budowle. W latach 1574-1580, dzięki zainteresowaniu Fulvii Caracciolo i ciotki Lukrecji, Vincenzo della Monica i Giovan Battista Cavagni otrzymali zadanie budowy nowego kościoła i klasztoru, powiększonego później w 1694 r. przez Francesco Antonio Picchetti. Pod koniec prac ze starej budowli pozostała jedynie kaplica Idria, dostępna z krużganka. W XVIII wieku kościół został wzbogacony o typowe dla neapolitańskiego baroku elementy takie jak stiuki, marmur i mosiądz. Został również wyposażony w organy i dwie rzeźbione drewniane stalle chóru przez architekta Niccolò Tagliacozzi Canale, który pracował nad strukturą w latach 1730-1750.Fasada ma cztery toskańskie pilastry i trzy łukowe okna, które pierwotnie były zwieńczone tympanonem, zastąpionym później przez trzeci porządek architektoniczny. Główny portal pochodzi z końca XVI w., a w każdym przedziale trzech skrzydeł wyrzeźbiono w płaskorzeźbie św. Wawrzyńca, św. Szczepana i ewangelistów. Wawrzyńca, św. Szczepana i Ewangelistów. Za początkowym atrium znajdują się tablice upamiętniające konsekrację kościoła (1579), poświęcenie San Gregorio Armeno i wizytę Piusa IX w 1849 roku.
