De kerk, wiens oorsprong tot vele eeuwen geleden kan worden teruggevoerd, behoorde aanvankelijk tot de Orde van Saint Benedict.Na het huisvesten van een groep nonnen in de 13e eeuw, werd in 1516 de kerk gesloopt om te worden vervangen door een groter gebouw ontworpen door Andrea Da Formigine, die de portiek bouwde en verrijkte met fijne decoraties (nu beschadigd).
Aan het einde van de 16e eeuw werd het gegeven aan de theatines die de kerk hadden herbouwd door G. Battista Natali en Agostino Barelli: een nieuwe klokkentoren en een nieuwe koepel werden toegevoegd aan het oorspronkelijke gebouw en daarna de monnikenBesloten om het te hernoemen na de oprichter van hun bestelling, waardoor de kerk een nieuwe titel kreeg: San Bartolomeo (de oorspronkelijke naam) en San Gaetano Thiene (hun oprichter).In de kerk kunnen veel schilderijen van Lodovico Carracci, Guido Reni en anderen worden gevonden.Bovendien is er naast het Hoge Altaar kleine kapel waar de Bolognese Mystic Prudenziana Zagnoni werd begraven.