Di antica fondazione, venne ricostruito nel 1687-1690 da Giovanni Battista Bergonzoni, che impostò la pianta centrale ellittica, dotata un secolo dopo di cupola di Giuseppe Tubertini (1787), su probabile progetto del Terribilia. La facciata risale al 1905.

La chiesa è soprattutto nota per conservare il gruppo fittile del Compianto sul Cristo morto di Niccolò dell'Arca, capolavoro della scultura quattrocentesca di ineguagliata forza drammatica. Esso, composto da sei figure a grandezza naturale più il Cristo giacente, risale al 1463 ed è attualmente collocato nella cappella a destra dell'altare maggiore. Si segnalano anche, nella cupola, Le quattro Sibille: Cumana, Frisia, Eritrea e Persica, opera dello scultore forlivese Luigi Acquisti.

Nell'annesso oratorio al piano superiore, detto "dei battuti", opera di Floriano Ambrosini (1617), si trovano una Madonna col Bambino e santi del Nosadella (1550 circa) su di un bellissimo altare barocco e, sul lato opposto, un coinvolgente Transito della Madonna, gruppo di quattordici statue in terracotta di Alfonso Lombardi (1522), che illustra un inconsueto brano tratto dai vangeli apocrifi.. Sulle pareti laterali, nicchie contenenti sculture di Alessandro Algardi (San Procolo, San Petronio) e di Giulio Cesare Conventi (San Francesco, San Domenico) alternate a tele di vari autori, tra le quali spicca Il Beato Riniero con una processione visita il corpo di San Geminiano Vescovo di Modena, dipinto giovanile di Antonio Randa (1626-1627). Il movimento dei Disciplinati, anche detti Battuti o Flagellanti, era sorto a Perugia nel 1260 su iniziativa del laico Raniero Fasani e velocemente si propagò da una città all’altra, sorretto dalla volontà popolare e promosso da processioni di fedeli flagellanti.