La iglesia de Sant'Agnese fuori le Mura fue construida en 324, por orden de Costanza, hija del emperador Costantino, sobre las ruinas de un cementerio y las catacumbas que albergaban las reliquias del Santo. Fue reconstruida por orden del papa Onorio I y posteriormente restaurada en numerosas ocasiones.

Es uno de los ejemplos más integrales y eminentes de una antigua basílica cristiana. La fachada alberga un maravilloso portal renacentista, adornado con el emblema del próximo papa Giulio II, y está coronado por una ventana geminada.

Una gran escalera de mármol con fecha de 1590 desciende al nártex de la iglesia. En las paredes se encuentran fragmentos de lápidas y elementos arquitectónicos procedentes de las catacumbas.

El interior, precedido por el nártex, encarna tres naves separadas por catorce columnas antiguas, con hermosas capiteles corintios.

Muy interesante es el mosaico que representa a Sant'Agnese como emperatriz bizantina sobre un fondo dorado, uno de los ejemplos más altos de arte bizantino en Roma.

Todos los años, el 21 de enero, dentro de la iglesia se bendicen dos corderos y se usa su lana para envolver un "palio" que el Papa entrega a los arzobispos recién nominados.