Die Kirche, deren Ursprünge auf viele Jahrhunderte zurückgehen können, gehörte zunächst dem Benediktinerorden. Nachdem im 13. Jahrhundert eine Gruppe von Nonnen untergebracht worden war, wurde die Kirche 1516 abgerissen und durch ein größeres Gebäude ersetzt, das von Andrea da Formigine entworfen wurde, der den Portikus baute und ihn mit feinen Verzierungen (jetzt beschädigt) bereicherte. Ende des 16. Jahrhunderts wurde es den Theatinern übergeben, die die Kirche von G. Battista Natali und Agostino Barelli umbauen ließen: Das ursprüngliche Gebäude wurde durch einen neuen Glockenturm und eine neue Kuppel und danach durch die Mönche ergänzt Sie beschloss, es nach dem Gründer ihres Ordens umzubenennen und gab der Kirche einen neuen Titel: San Bartolomeo (ursprünglicher Name) und San Gaetano Thiene (ihr Gründer). In der Kirche befinden sich viele Gemälde von Lodovico Carracci, Guido Reni und anderen. Neben dem Hochaltar befindet sich eine kleine Kapelle, in der die bolognesische Mystikerin Prudenziana Zagnoni begraben wurde.