Edificata nel XVII secolo per essere sede della congregazione dei Padri Camilliani, che operava nel vicino Ospedale di Pammatone. La facciata venne completata nel 1682.

L'edificio è normalmente accreditato all'architetto lombardo Carlo Mutone, autore anche del rifacimento seicentesco della Chiesa di San Luca, ma è stato ipotizzato che suo fosse solo il progetto, visti i quasi cinque decenni che dividono l'inizio della costruzione dei due edifici.

All'interno dell'edificio, sopravvissuti ai bombardamenti di cui è stato vittima, sono presenti diversi affreschi ad opera di Gregorio De Ferrari e del figlio Lorenzo, tra cui un ciclo che raffigura il Trionfo della Croce, realizzati nei primi decenni del XVIII secolo. Il ciclo si divide in vari affreschi posizionati nei vari lati ed ambienti della chiesa, dal titolo L'invenzione della Croce (situato nell'abside), Croce portata dagli angeli (nel tamburo), Patriarchi, Profeti, Eroine bibliche (cupola), Vergine, San Giuseppe, il Battista (anch'esso nella cupola) e, sulla sommità della chiesa, il Cristo risorto. Sono presenti anche affreschi del quadraturista genovese Francesco Costa.

Nell'edificio sono conservati anche dei dipinti: I Santi Nicolò da Tolentino, Lucia e Marco, ad opera del già citato Lorenzo De Ferrari, Sant'Elena che adora la Croce, realizzato da Giovanni Battista Baiardo e posizionato sull'altare maggiore, ed Il centurione di Valerio Castello; questi ultimi due antecedenti alla costruzione della chiesa.