L'église a été construite entre 1236 et 1254 par la communauté franciscaine. Les membres de la communauté sont arrivés à Bologne en 1218 lorsque Bernardo di Quintavalle, l'un des premiers disciples de San Francesco, s'est installé ici. San Francesco a rejoint ses disciples à Bologne quelques années plus tard.

À l'heure actuelle, l'église est une sorte de pastiche de styles différents, notamment roman, gothique et début de la Renaissance.

La haute façade gothique-romane, les deux clochers (le plus grand datant du début du XVe siècle et l'autre datant de 1260), ainsi que les arcs des chapelles sont particulièrement importants. À côté des chapelles se trouvent deux bâtiments du XIIe siècle où ont été enterrés Accursio, Odofredo et Rolandino de 'Romanzi.

À l'intérieur de l'église, entourée d'une structure austère et imposante, se détache un merveilleux retable en marbre: il a été sculpté entre 1388 et 1393 par les vénitiens Jacobello et Pier Paolo dalle Masegne. En outre, il existe plusieurs monuments sépulcraux remarquables, tels que la tombe du pape Alexandre V conçue par Sperandio (1482), la chapelle romane de Muzzarelli et les cloîtres aérés (XIV et XVe siècles) du couvent voisin.