Ta rozległa sieć galerii rozpoczęła się na prywatnym cmentarzu Domitilla, którego wujek, cesarz Domicjan (81-96), należał do bogatej rodziny flawijskiej. W 95 roku męża Domitilli Flawiusz Clemens został potępiony jako chrześcijanin i stracony na rozkaz Domicjana. Domitilla została wygnana na wyspę Pandataria (obecnie zwana Ventotene).
Katakumby Domitilli stały się sławne w czwartym wieku, kiedy zbudowano bazylikę nad grobami św. Nereusza i św. Achilleusa. Według legendy byli to dwaj słudzy Domitilli, którzy lubią swoją kochankę nawróconą na chrześcijaństwo. W rzeczywistości byli to dwaj żołnierze marynarze pod Dioklecjana (284-305). Niedaleko ich grobu leżał św. Petronilla, którego sarkofag został przeniesiony do Watykanu w ósmym wieku. Kościół zbudowany nad grobem św. Nereus i Achilleus to trójnawowa bazylika.

Wśród licznych obiektów znalezionych w ruinach były dwa filary, które podtrzymywały giborium zdobione rzeźbami przedstawiającymi śmierć dwóch świętych przez ścięcie; jeden z tych filarów jest doskonale zachowany, a na nim wyryto imię Achilleus. Za absydą znajduje się fresk przedstawiający Santa Petronilla i Santa Veneranda. Po prawej stronie bazyliki znajduje się jedna z najstarszych części cmentarza (II wiek), gdzie pochowani zostali członkowie rodziny flawijskiej.

Związane z tym jest cubiculum z freskiem Chrystusa Dobrego Pasterza. Inny obszar, znany jako „della Madonna” (Matki Boskiej), ma różne obrazy z trzeciego i czwartego wieku, wśród których są Mędrcy zbliżający się do Dziewicy z dzieckiem.