La iglesia tiene orígenes antiguos. Ya estaba presente en la segunda mitad de C. IV. Se construyó sobre las ruinas de la casa del esposo del santo muerto, que murió en Dalmacia como mártir en 305.

La construcción se amplió bajo León III en 700 y se reconstruyó bajo Sisto IV en 1478. En la parte baja de la iglesia, se encuentran ruinas de una antigua íntima imperial. La fachada fue construida por Luigi Amigucci (mediados del s. XVII), y presenta dos partes y dos campanarios gemelos.

El interior tiene tres naves, y en el techo se representa el "Martirio di Sant’Anastasia" porMichele Cerreti. La estatua del santo, a quien la iglesia está dedicada, está situada debajo del altar.