Los orígenes de la iglesia y del osario se remontan al siglo XIII y están vinculados a la historia del hospital de Brolo, hoy desaparecido. En 1642, ambos edificios resultaron gravemente dañados por el derrumbe del campanario de la cercana iglesia de Santo Stefano. El osario fue rápidamente reparado y la iglesia fue reconstruida en 1750 en estilo barroco y rococó por los arquitectos Andrea Biffi y Carlo Giuseppe Merlo, este último trabajó en el proyecto de la aguja principal del Duomo. Debido a la alineación regular de las ventanas en el exterior, la fachada recuerda más a un palacio señorial del siglo XVIII que a una iglesia barroca. El interior de la iglesia tiene una planta octogonal con dos capillas laterales y altares barrocos de mármol. Un estrecho pasillo a la derecha de la entrada da acceso al osario de la capilla. Se trata de una pequeña sala cuadrada adornada con un altar y un nicho con la estatua de la Madonna Addolorata (Nuestra Señora de los Dolores) arrodillada ante el cuerpo de Jesús.
Las paredes están casi totalmente cubiertas de cráneos y huesos, dispuestos en nichos y en cornisas, pilares y puertas. Se cree que son los restos de los difuntos del hospital de Brolo, procedentes de los cadáveres extraídos de los desaparecidos cementerios del siglo XVII. Los cráneos encerrados en cajas sobre la puerta son los de los presos ejecutados.
La capilla de los osarios estuvo decorada con frescos de Sebastiano Ricci, precursor de Tiépolo, que introdujo la pintura barroca veneciana en Milán. Representaban un "Triunfo de las almas en un vuelo de ángeles" y la gloria de los cuatro santos patronos: Santa Maria Vergine, S.Ambrogio, S.Sebastiano y S.Bernardino da Siena.
