La chiesa fu fatta costruire dal cardinale Alessandro d'Este, per l'ordine dei Teatini, sul sito di una precedente chiesa del XIII secolo. La pianta della chiesa assomiglia a quella di altre chiese teatine come Sant'Andrea della Valle a Roma, con una lunga navata e un numero di cappelle laterali. L'architetto, poco dopo il 1634, fu Bartolomeo Avanzini. Lo stucco interno era principalmente opera di Avanzini, che era attivo anche in decorazione simile al Palazzo Ducale di Sassuolo.
Nel 13 maggio 1944 una bomba distrusse il presbiterio e il coro, distruggendo l'abside e gli affreschi della cupola (1671) di Sigismondo Caula. L'abside, ora spoglia, aveva una Gloria di San Vincenzo. L'altare maggiore, restaurato dopo il bombardamento, fu scolpito da Tommaso Loraghi. Una cappella funeraria per i duchi d'Este e la loro famiglia fu costruita nel 1836 dal duca Francesco IV su disegno di Francesco Vandelli.
Domina il primo altare da sinistra la grande tela raffigurante la Madonna in trono con San Giovanni Evangelista e San Gregorio Taumaturgo del Guercino.
Si consiglia di verificare la corrispondenza degli orari di apertura contattando direttamente la struttura.
