Jego budowa, rozpoczęta w 1508 roku, została ukończona dopiero wiek później. Jego architektura kontrastuje z historycznym centrum Todi, które ma charakter średniowieczny. Projekt architektoniczny przypisuje się, choć z pewnymi zastrzeżeniami, Donato Bramante, natomiast pewna była interwencja kilku najwybitniejszych architektów tamtych czasów: Cola di Matteuccio da Caprarola, Ambrogio da Milano, Antonio da Sangallo il Giovane, Jacopo Barozzi znany jako "Il Vignola" i Baldassarre Peruzzi. Świątynia, na planie centralnym z krzyżem greckim, posiada trzy wieloboczne absydy i jedną półkolistą; wewnątrz w tylu samo niszach spoczywa dwanaście gipsowych posągów przedstawiających dwunastu apostołów, zaś nad ołtarzem głównym znajduje się antyczny obraz Madonny z Dzieciątkiem i Małżeństwem św. Katarzyny Aleksandryjskiej. Katarzyny Aleksandryjskiej. Obraz ten, uważany za cudowny, znajdował się pierwotnie w murach małej kaplicy, która przez wieki popadła w ruinę. Pewien murarz znalazł go pokrytego kurzem i pajęczynami, a po wytarciu potu z czoła tą samą chusteczką, którą czyścił fresk, został cudownie uzdrowiony z poważnej choroby oczu. Na pamiątkę tego wydarzenia pozostało coroczne święto, które obchodzone jest 8 września i kończy się pięknym i sugestywnym pokazem sztucznych ogni.
