Il complesso monumentale fu scoperto mediante scavi archeologici nel 1854, quando vennero alla luce i resti di una catacomba e della relativa basilica martiriale. La dedica ad Alessandro deriva dalla scoperta di un'iscrizione all'interno del complesso che ricordava il martire insieme ai compagni Evenzio e Teodulo, tutti e tre vittime, probabilmente, della grande persecuzione di Diocleziano. Il complesso di gallerie delle catacombe si sviluppa su di un solo piano.

La basilica fu edificata all'inizio del V secolo (al posto di un piccolo santuario precedente) per volere di Urso, vescovo di Nomentum, all'epoca di papa Innocenzo I; oltre alla basilica stessa consta di un atrio di ingresso, due locali in cui si trovano le tombe dei tre martiri e varie costruzioni funerarie. Le catacombe e la basilica subirono gravi devastazioni durante la guerra greco-gotica.