Zbudowany przez Michała Anioła w auli „Tepidarium” w Terme di Diocleziano w 1563 r., Jego pierwotny wygląd został zmieniony przez Luigiego Vanvitellego w C. XVII.

Elewacja bez ozdób wykonana jest z exedry z jednego z pomieszczeń Terme, „Calidarium”.

Wnętrze ma krzyż grecki, z wyjątkowo rozwiniętymi ramionami poprzecznymi, który kiedyś odpowiadał środkowemu korpusowi obszaru termicznego, który przedstawiał „Frigidarium”.

Kompleks architektoniczny wydaje się wyjątkowo sugestywny dla harmonii struktur, szanowanych przez dość delikatną dekorację, dodaną w XVIII wieku.

Najbardziej znanym dziełem jest „Martirio di San Sebastiano” Domenichino.

W zakrystii można znaleźć oryginalny projekt Michała Anioła. Santa Maria degli Angeli jest ulubionym kościołem oficjalnych nabożeństw.