La chiesa presenta una maestosa facciata brocca del '600, ad opera di Carlo Rainaldi, essa è anche stato il palcoscenico del primo atto per l'opera di Puccini della Tosca. In questa chiesa sono sepolti i papi: Pio II e Pio III. La cupola della chiesa è seconda in grandezza, dopo quella di S. Pietro, presente a Roma.; essa fu realizzata da Carlo Maderno e affrescata da Giovanni Lanfranco e dal Domenichino, fra questi spicca l'affresco della "Gloria del Paradiso" del Lanfranco.