Ang basilica ay nakatayo sa kalye ng parehong pangalan at itinayo sa lugar kung saan, ayon sa alamat, ang orihinal na istraktura na itinayo ni Saint Helena, ina ng emperador na si Constantine, ay naroroon na. Sa katotohanan, ang mga guho ng paganong templo na nakatuon sa Ceres ay natagpuan sa lugar. Dito, itinatag ng mga madre ng Basilian, na tumakas mula sa Constantinople noong ikawalong siglo kasama ang mga labi ni San Gregorio, sa utos ng obispo ng Naples Stefano II, ang Fondaco di San Gregorio na, nang maglaon, noong 1225, ay nakipag-isa sa monasteryo ng San Sebastiano at San Pantaleone. Pagkatapos ng Konseho ng Trent, ang mas mahigpit na mga alituntunin ng kontra-repormasyon ay kinailangan na magtayo ng isang bagong istraktura na tirahan ng mga madre. Bilang katibayan ng "migration" na ito, nananatili ang tulay, na kalaunan ay naging bell tower, na nag-uugnay sa dalawang istruktura. Sa pagitan ng 1574 at 1580, salamat sa interes nina Fulvia Caracciolo at Tiya Lucrezia, sina Vincenzo della Monica at Giovan Battista Cavagni ay ipinagkatiwala sa pagtatayo ng bagong simbahan at ng bagong monasteryo, na kalaunan ay pinalaki noong 1694 ni Francesco Antonio Picchetti. Sa pagtatapos ng mga gawa, tanging ang Idria Chapel ang natitira sa sinaunang istraktura, na maaaring maabot mula sa cloister. Noong ikalabing walong siglo ang simbahan ay pinayaman ng mga tipikal na elemento ng Neapolitan Baroque, tulad ng stucco, marmol at tanso. Nilagyan din ito ng organ at dalawang choir stall sa inukit na kahoy ng arkitekto na si Niccolò Tagliacozzi Canale na nagtrabaho sa istraktura sa pagitan ng 1730 at 1750.Ang facade ay may apat na Tuscan pilaster, na may tatlong malalaking arko na bintana na orihinal na nalampasan ng isang tympanum, na kalaunan ay pinalitan ng ikatlong kaayusan ng arkitektura. Ang pangunahing portal ay itinayo noong katapusan ng ika-16 na siglo at, sa bawat kompartamento ng tatlong pinto, ang San Lorenzo, Santo Stefano at ang mga Ebanghelista ay inukit sa kaluwagan. Pagkaraan ng paunang atrium, mayroong mga commemorative plaques bilang pag-alaala sa pagtatalaga ng simbahan (1579), ng dedikasyon kay San Gregorio Armeno at ng pagbisita ni Pius IX noong 1849.