Pur essendo di dimensioni contenute, ha origini antichissime ed è fra le chiese più importanti all'interno del panorama religioso cittadino, in quanto sede di una delle più antiche parrocchie innalzate nel suburbio cittadino, fuori dalle mura. Ricostruita nel Quattrocento con linee gotiche, fu risistemata prima nel Cinquecento, poi nel Seicento e infine, più radicalmente, nel Settecento, quando le pareti interne furono completamente ricoperte di affreschi. Contiene opere scultoree e pittoriche di valore, fra cui numerosi affreschi dell'originale chiesa quattrocentesca.

La chiesa di Sant'Agata contiene un ricco patrimonio di opere d'arte, risalenti alle varie epoche che operarono lavori o rifacimenti al suo interno. La prima opera da segnalare è la stessa decorazione parietale interna dell'edificio. Come già accennato, ogni superficie interna della chiesa è stata affrescata in epoca seicentesca da Pietro Antonio Sorisene, in particolare realizzando le scenografiche architetture illusorie prospettiche nelle tre volte della navata, completate da tondi centrali recanti scene della vita della Madonna, affrescati invece da Pompeo Ghitti. In particolare, i tre tondi raffigurano, in successione dall'ingresso al presbiterio, le scene dell'Assunzione della Vergine, Ascensione di Cristo e Incoronazione della Madonna. All'altare maggiore si trova la Pala di Sant'Agata di Francesco Prata da Caravaggio. Al primo altare destro si trova il polittico della Madonna della Misericordia, con tavole di Paolo da Caylina il Giovane, bottega del Romanino e Gaetano Cresseri.

Nella cappella del Santissimo Sacramento, costruita a partire dalla metà del XVI secolo e ancora rimaneggiata nell'Ottocento, vi si conservano pregevoli opere di tipo pittorico e scultoreo, eseguite da numerosi artisti soprattutto a partire dal Seicento, tra i quali Antonio Balestra, Giovanni Antonio Pellegrini, Giuseppe Tortelli, Pietro Marone, Domenico Corbarelli e Santo Calegari il Vecchio.