La chiesa è dedicata a Santa Francesca Romana, suora benedettina, patrona degli automobilisti (di cui ricorre la festa, il 9 marzo) che fu santificata nel 1608 perché dedita ad aiutare i poveri e gli infermi. La struttura incorporò l'oratorio dei Santi Pietro e Paolo, che nel secolo VIII papa Paolo I aveva ricavato nel portico del Tempio di Venere.

La chiesa fu ricostruita nel XIII secolo per volontà del papa Onorio II e fu spesso rimaneggiata. La facciata, di Carlo Lombardi (1615), è tutta di bianco travertino e si alza nella parte mediana, a timpano coronato da statue, con un ordine di due coppie di lesene. Comprende in alto un balcone ed è raccordata al portico che si estende in basso. L'alto campanile romanico è ornato da finestre a doppie bifore. L'interno è ad una sola navata con cappelle laterali ed un ricco soffitto a cassettoni. Nell'abside presenti i mosaici del XII secolo raffiguranti la Madonna col Bambino e Santi. Nella chiesa si trova una lastra di pietra con le impronte, si dice, delle ginocchia di San Pietro e San Paolo. Tra le opere presenti si segnalano il gruppo scultoreo della "Confessione", disegnato da Gian Lorenzo Bernini, situato in fondo alla navata, e il dipinto La Natività di Carlo Maratta, nella prima cappella a sinistra.

Dal 1352 la chiesa è officiata dai Benedettini di Monteoliveto.

La sagrestia, cui si accede dal transetto sinistro, ospita la Madonna Glycophilusa (detta anche la Madonna del conforto) preziosa icona mariana del V secolo proveniente da S. Maria Antiqua e ritrovata sotto quella sull'altare maggiore nel restauro del 1949.