Η κατασκευή του, που άρχισε το 1508, δεν ολοκληρώθηκε παρά έναν αιώνα αργότερα. Η αρχιτεκτονική του έρχεται σε αντίθεση με εκείνη του ιστορικού κέντρου του Todi, το οποίο έχει μεσαιωνικό χαρακτήρα. Το αρχιτεκτονικό σχέδιο έχει αποδοθεί, αν και με κάποιες επιφυλάξεις, στον Donato Bramante, ενώ η παρέμβαση ορισμένων από τους πιο διακεκριμένους αρχιτέκτονες της εποχής ήταν βέβαιη: Cola di Matteuccio da Caprarola, Ambrogio da Milano, Antonio da Sangallo il Giovane, Jacopo Barozzi γνωστός ως "Il Vignola" και Baldassarre Peruzzi. Ο ναός, με κεντρική κάτοψη και ελληνικό σταυρό, έχει τρεις πολυγωνικές αψίδες και μια ημικυκλική- στο εσωτερικό του, δώδεκα γύψινα αγάλματα που απεικονίζουν τους δώδεκα αποστόλους αναπαύονται σε ισάριθμες κόγχες, ενώ πάνω από το ιερό βωμό υπάρχει η αρχαία εικόνα της Παναγίας με το Βρέφος και ο Γάμος της Αγίας Αικατερίνης της Αλεξανδρείας. Η εικόνα, που πιστεύεται ότι είναι θαυματουργή, βρισκόταν αρχικά μέσα στους τοίχους ενός μικρού παρεκκλησιού που είχε περιέλθει σε κατάσταση αποσύνθεσης με την πάροδο των αιώνων. Ένας χτίστης τη βρήκε καλυμμένη με σκόνη και ιστούς αράχνης και, αφού σκούπισε τον ιδρώτα από το μέτωπό του με το ίδιο μαντήλι με το οποίο είχε καθαρίσει την τοιχογραφία, θεραπεύτηκε ως εκ θαύματος από μια σοβαρή ασθένεια των ματιών. Στη μνήμη αυτού του γεγονότος, παραμένει μια ετήσια γιορτή, η οποία γιορτάζεται στις 8 Σεπτεμβρίου και τελειώνει με ένα όμορφο και υποβλητικό πυροτέχνημα.
