La regina, diretta a Roma con una carovana di muli carichi d’oro per edificare un santuario dedicato al Santo Sepolcro, si fermò ad Acquapendente quando i muli si bloccarono, inginocchiandosi e rifiutandosi di ripartire. Durante la notte, la sovrana ebbe un sogno che la indusse a realizzare il suo progetto proprio in quel luogo. La costruzione della basilica risale al XII secolo e originariamente era in stile romanico, appartenente all’ordine benedettino, con un convento annesso.
L’aspetto attuale della chiesa è il risultato di numerosi interventi: la facciata, risalente al XVIII secolo, è opera di Nicola Salvi, l’architetto della Fontana di Trevi a Roma, ma è stata in parte modificata a causa dei danni subiti durante l’ultima guerra. Sulla facciata è riprodotto il busto di papa Innocenzo X Pamphili, il cui originale, opera di Alessandro Algardi, è conservato presso il Museo della Città. A Innocenzo X si deve il trasferimento della diocesi ad Acquapendente dopo la distruzione di Castro. Internamente, la chiesa ha una pianta a croce latina con tre navate, e il presbiterio è rialzato per lasciare spazio alla cripta sottostante.