Bazilika stovi to paties pavadinimo gatvėje ir buvo pastatyta toje vietoje, kur, pasak legendos, originalų statinį pastatė šventoji Elenytė, imperatoriaus Konstantino motina. Iš tikrųjų toje vietoje stovėjo pagoniškos Cererai skirtos šventyklos griuvėsiai. Čia vienuolės bazilijonės, VIII a. pabėgusios iš Konstantinopolio su šventojo Grigaliaus relikvijomis, Neapolio vyskupo Stepono II įsakymu įkūrė Fondaco di San Gregorio vienuolyną, kuris vėliau, 1225 m., buvo prijungtas prie Šventojo Sebastijono ir Šventojo Pantaleono vienuolynų. Po Tridento Susirinkimo dėl griežtesnių kontrreformacijos taisyklių prireikė pastatyti naują statinį, kuriame galėtų įsikurti vienuolės. Kaip šio "persikėlimo" įrodymas išliko abu statinius jungiantis tiltas, vėliau tapęs varpine. 1574-1580 m., susidomėjus Fulvijai Caracciolo ir tetai Lukrecijai, Vincenzo della Monica ir Giovan Battista Cavagni buvo patikėta pastatyti naują bažnyčią ir vienuolyną, kurį vėliau, 1694 m., padidino Francesco Antonio Picchetti. Baigiantis darbams iš senojo statinio liko tik Idrijos koplyčia, į kurią galima patekti iš vienuolyno. XVIII a. bažnyčia buvo praturtinta Neapolio barokui būdingais elementais, tokiais kaip tinkas, marmuras ir žalvaris. Joje taip pat įrengti vargonai ir dvi medinės drožinėtos choro tribūnos. 1730-1750 m. statinį kūrė architektas Niccolò Tagliacozzi Canale.Fasadas turi keturis Toskanos piliastrus su trimis arkiniais langais, kuriuos iš pradžių vainikavo timpanonas, vėliau pakeistas trečiu architektūriniu orderiu. Pagrindinis portalas datuojamas XVI a. pabaiga, o kiekviename iš trijų sparnų skyrių reljefiškai iškalti šv. Už pradinio atriumo yra memorialinės lentos, skirtos bažnyčios pašventinimui (1579 m.), San Gregorio Armeno dedikacijai ir Pijaus IX apsilankymui 1849 m.
