Le bâtiment est situé sur une petite place pittoresque, dans le vrai centre de Bologne, à côté d'une zone autrefois utilisée comme prison et abritant à présent le département d'histoire de l'université de Bologne.

L'histoire de cette église, à l'instar de celle du Complesso di Santo Stefano situé à proximité, fait référence à la symbologie des lieux saints de Jérusalem. L'église arrondie du Ve siècle abritait autrefois une congrégation des chanoines réguliers du Latran. Elle fut restaurée en 1200 et revêtue d'un style gothique vers la seconde moitié du XVe siècle.
L'élégante façade rappelle le style de la Vénétie et de Ferrare (1474); à son entrée se trouve un vigoureux aigle, emblème de l'évangéliste Jean, façonné par Nicolò dell'Arca (c. 1481). L'intérieur du bâtiment a trois nefs, des murs de verre précieux (XVe siècle), de précieux retables datant des XIVe et XVIIIe siècles, un choeur du XVIe siècle et une colonne particulière avec une capitale renversée, au bas de laquelle se trouve une croix romane à l'ancienne chapelle de San Petronio (le Christ boisé remonte au XVIe siècle).
Dans le passé, l'église abritait des peintures d'Ercole de 'Roberti, Domenichino, Cima de Conegliano, Perugino, ainsi qu'un exemplaire du célèbre Estasi di Santa Cecilia de Raffaello, dont l'exemplaire original est maintenant exposé à la Pinacothèque nationale Bologne (Galerie nationale d'art de Bologne).