Le origini della chiesa e dell'ossario risalgono al XIII secolo e sono legate alla storia dell'ospedale di Brolo che ora non esiste più. Nel 1642 entrambi gli edifici furono gravemente danneggiati dal crollo del campanile della vicina chiesa di Santo Stefano. L'ossario fu rapidamente riparato e la chiesa fu ricostruita nel 1750 in stile barocco e rococò dagli architetti Andrea Biffi e Carlo Giuseppe Merlo, il secondo dei quali lavorò al progetto della guglia principale del Duomo. A causa dell'allineamento regolare delle finestre all'esterno, la facciata ricorda più un palazzo signorile del XVIII secolo che una chiesa barocca. L'interno della chiesa ha una pianta ottagonale con due cappelle laterali e altari di marmo barocchi. Uno stretto corridoio a destra dell'entrata dà accesso alla cappella ossario. Si tratta di una piccola stanza quadrata adornata con un altare e una nicchia con la statua della Madonna Addolorata inginocchiata davanti al corpo di Gesù.
Le pareti sono quasi interamente ricoperte di teschi e ossa, disposti in nicchie e su cornici, pilastri e porte. Si ritiene che siano i resti dei defunti dell'ospedale di Brolo, provenienti dai cadaveri prelevati dai defunti dei cimiteri seicenteschi. I teschi racchiusi in teche sopra la porta sono quelli dei prigionieri giustiziati.
La cappella dell'ossario era un tempo decorata con affreschi di Sebastiano Ricci, un precursore del Tiepolo che introdusse a Milano la pittura barocca veneziana. Essi rappresentavano un "Trionfo di anime in un volo di angeli" e la gloria dei quattro santi patroni: Santa Maria Vergine, S.Ambrogio, S.Sebastiano e S.Bernardino da Siena.
