Kościół powstał w czasach kontrreformacji – w okresie potyczek i ideologicznych sporów toczonych wewnątrz Kościoła również o rząd dusz – w tym wypadku chodziło o dusze odstępców od wiary, czyli protestantów. W obliczu upadku moralnego i bogactwa, które ściągały na zakony krytykę zwolenników reformacji, włodarze kościoła Sant’Andrea della Valle przykładnym życiem, surowością reguły i ascezą budowali nowe oblicze katolicyzmu. Na polu rekatolizacji ziem znajdujących się w rękach protestantów prym wiedli jezuici, a teatyni dotrzymywali im kroku w misjach wzmacniających autorytet Kościoła. Można zaryzykować twierdzenie, że rywalizacja między jezuitami, którzy wybudowali nieopodal wspaniały kościół Il Gesù, a teatynami, którzy i pod tym względem nie chcieli być gorsi, znalazła tu swój symboliczny wymiar. Efektem było powstanie tego wspaniałego kościoła, którego budowę rozpoczęto w 1591 roku.

Początkowo pieczę nad budową kościoła i klasztoru objął Giacomo della Porta oraz obeznany w geometrii zakonnik teatyn Francesco Grimaldi. Po śmierci kardynała Alfonsa Gesualda, pierwszego znaczącego dobroczyńcy kościoła, teatyni znaleźli kolejnego, tym razem siostrzeńca papieża Sykstusa V – kardynała Alessandra Perettiego de Montalto. Jego wkład finansowy pozwolił na dalsze prace pod kierunkiem Carlo Maderna, ale też na większy rozmach budowlany, czego dowodziła zaprojektowana przez tego architekta kolosalna kopuła, ustępująca wielkością jedynie bazylice watykańskiej (San Pietro in Vaticano). Prace nad kościołem ciągnęły się do roku 1650, w którym został poświęcony. Do finalizacji brakowało jedynie fasady, która powstała dzięki funduszom kolejnego kardynała – Francesca Perettiego, jak również dzięki wsparciu papieża Aleksandra VII. Ukończył ją w 1666 roku, co prawda według planów Maderna, ale z licznymi, wprowadzonymi przez siebie modyfikacjami, Carlo Rainaldi. Główną zmianą była rezygnacja z typowych dla poprzednika wolut, łączących dolną i górną część fasady. Pomysł Rainaldiego zakładał osadzenie na wystających, dolnych partiach elewacji figur aniołów. I trzeba mu pogratulować, gdyż trudno nie docenić pięknych form i proporcji tej innowacji – fasada jest odpowiednio szeroka, plastycznie rozczłonkowana wielkimi kolumnami, z silnie zaakcentowaną osią centralną.  Na gzymsie dojrzymy inskrypcję dedykacyjną, upamiętniającą rolę papieża Aleksandra VII w budowie fasady: Alexander September [imus] P [ontifex] M [aximus] S [ancto] Andreae Apostolo an salutis MDCLXV.  Warto się przyjrzeć znajdującym się w niej rzeźbom – w dolnej części umieszczono cztery, zwieńczone przyczółkami nisze, w których widnieją, na ogół niezauważane i niedarzone odpowiednim zainteresowaniem, figury świętych – Kajetana, Sebastiana, Andrzeja i Andrzeja Avellino. Pierwszy i ostatni z nich to święci wywodzący się z szeregów teatynów, Andrzej jest patronem kościoła, a Sebastian hołdem oddanym patronowi kościółka, który niegdyś znajdował się na miejscu obecnej świątyni, lecz został zburzony. Rzeźby te wyszły spod dłuta znakomitych barokowych rzeźbiarzy – Domenico Guidiego i Ercole Ferraty. Nad wejściem głównym dojrzymy natomiast dwie personifikacje – Sprawiedliwości i Dobroczynności, podtrzymujące herb rodu Peretti, z którego wywodził się papież Sykstus V (lew z szarfą), a wykonane przez Cosimo Fancellego. W zwieńczeniu fasady znajdują się natomiast dwa anioły trzymające herb rodu Chigi (dąb i sześć gór z gwiazdą), odnoszący się oczywiście do papieża Aleksandra VII. Elementy jego herbu pojawią się również na krańcach pierwszego piętra. Po lewej stronie dojrzymy ponadto figurę wspomnianego anioła z rozpostartymi skrzydłami. Drugiego nie wykonano – ponoć pierwszy tak bardzo nie spodobał się Aleksandrowi VII, że rzeźbiarz (Ferrata) zrezygnował z wykonania jego odpowiednika po drugiej stronie. Godna podziwu, choć trudna do zobaczenia (bez lornetki albo aparatu fotograficznego), jest kopuła kościoła. To małe dzieło sztuki rzadko podziwia się z zewnątrz – a warto, gdyż uzmysławia, z jaką maestrią pracowano nad każdym drobnym elementem architektonicznym, prawie niewidocznym z poziomu ziemi – przynajmniej w tamtych czasach.  O ile kopuła należy do najbardziej udanych architektonicznych przedsięwzięć w Rzymie, o tyle kampanila kościoła do tych najmniej.

Olbrzymie wnętrze kościoła stanowiło wyzwanie dla wielu artystów – efekt ich wysiłków zapiera dech w piersiach. Nikt, kto doń wchodzi, nie może nie powiedzieć: wow... cóż za zbytek!  Kościół nie ma naw – otwiera się przed wchodzącym jedną salową przestrzenią, pozwalając skierować wzrok w głąb monumentalnego wnętrza, na końcu którego znajduje się ołtarz. Po obu stronach okalają je jedynie boczne kaplice, będące miejscami spoczynku rzymskich dostojników.  Całość nakrywa kolebkowe sklepienie unoszące się na wysokich arkadach. Na skrzyżowaniu nawy z transeptem wznosi się natomiast ponadosiemdziesięciometrowa kopuła przepruta oknami. Wśród grupy artystów pracujących nad wystrojem wnętrza należy zwrócić uwagę na dwóch uznawanych w tym czasie za najznakomitszych malarzy w mieście. Obaj wywodzili się z Bolonii i byli wcześniej zaprzyjaźnieni, ale w trakcie składania projektów dekoracji świątyni występowali już jako śmiertelni wrogowie. Nie obyło się też bez dość typowych w tym czasie aktów przemocy między artystami, aż w końcu powzięto decyzję: Giovanni Lanfranco otrzymał zlecenie na freski w kopule kościoła, natomiast Domenichino w jej żagielkach i absydzie.

Freski kopuły ukazują Wniebowzięcie Marii, a koncentrycznie wznoszące się w nieskończoność niebios rzędy świętych nadają im wymiar nieskończoności, przez co i tak wysoka kopuła wydaje się jeszcze wyższa. Dziełem tym Lanfranco w 1627 roku zainaugurował w Rzymie nowy, iluzjonistyczny sposób malowania, operujący śmiałymi skrótami perspektywicznymi, a równocześnie otwierający przestrzeń kościoła na bezkres nieba. I o ile święci wydają się szybować w przestrzeni już pozaziemskiej, o tyle dostojne, monumentalne sylwety czterech ewangelistów Domenichina osadzone są raczej w przestrzeni ziemskiej.  Drugim dziełem tego artysty, być może wybitniejszym, są freski w zwieńczeniu absydy, w których malarz wykorzystał swój talent do malowania krajobrazów, osadzając sceny w rozległym nadmorskim, tudzież antycznym pejzażu, dodając im tym samym dekoracyjności i rozmachu. Ale to nie one przyciągają wzrok; te najbardziej rzucające się w oczy, olbrzymie malowidła, znajdujące się na ścianach absydy, są dziełem mniej znanego, ale zdolnego freskanta o nazwisku Mattia Preti (zwanego Il Calabrese), malarza z Kalabrii, tworzącego głównie na Malcie. Ukazują one męczeństwo św. Andrzeja –   od zawieszenia apostoła na krzyżu aż po złożenie jego ciała w grobie. Godna uwagi jest też koncepcja samego ołtarza – nie ma w nim tak typowego baldachimu i nic nie przeszkadza widzowi w kontemplacji malarskiej wizji. Zawdzięczać to należy projektantowi tej części kościoła – Carlo Fontanie.

Freski sklepienia nawy na ogół są pomijane w opisach, gdyż pochodzą z wieku XIX. Ukazują sceny nawiązujące do Niepokalanego Poczęcia Marii oraz do wizji beatyfikowanej mistyczki Orsoli Benincasy. 

W kościele znajdziemy wiele wspaniałych obiektów artystycznych. Do najstarszych należą piętrowe grobowce (po lewej i prawej stronie nawy) dwóch papieży czasów renesansu – Piusa II i Piusa III z rodu Piccolomini.  Stworzone zostały w 1470 i 1503 roku i znajdowały się początkowo w starej bazylice San Pietro in Vaticano, tutaj zaś trafiły dopiero na początku XVII wieku.

Kaplice, które powinno się zobaczyć:

• Kaplica Ginnetti (pierwsza po prawej, patrząc od wejścia). Twórcą jej projektu był znakomity architekt doby baroku, wspomniany już Carlo Fontana. Ozdobą kaplicy jest marmurowy ołtarz w formie reliefu ukazujący Anioła prowadzącego Świętą Rodzinę w czasie ucieczki do Egiptu – dzieło ucznia Gian Lorenzo Berniniego – Antonio Raggiego. Jego dłuta są też anioły u nasady ołtarza. Dwa popiersia flankujące ołtarz ukazują przedstawicieli rodu Ginnetti – Giovanniego Francesca i Giovanniego Paola, natomiast po lewej i prawej stronie kaplicy kierują swe modły ku ołtarzowi inni przedstawiciele rodu, w tym (po lewej) fundator kaplicy, kardynał Marzio Ginnetti, zaufany współpracownik papieża Urbana VIII i jego rodziny.
• Kaplica Strozzi  (druga po prawej). Ozdobą tej prostej w dekoracji kaplicy, ufundowanej przez znaczącą florentyńską rodzinę Strozzich i będącej miejscem spoczynku jej uwiecznionych w czarnym marmurze przedstawicieli, jest replika Piety Michała Anioła (Michelangelo Buonarroti) wykonana w brązie w 1616 roku. Towarzyszą jej po obu stronach inne repliki: posągi Lei i Racheli – starotestamentowych bohaterek, z którymi łączono przekonanie, że były to niewiasty, które „zbudowały dom Izraela”, ale też opuściły „kraj, krewnych i dom ojca”. Analogia do opuszczonej przez Strozzich w wyniku konfliktu z Medyceuszami Florencji jest tu wyraźna, choć od tego momentu minęło sporo czasu, a stosunki między oboma rodami ustabilizowały się. Obie figury zaczerpnięte zostały z innego, znajdującego się w Rzymie dzieła Michelangelo – z niedokończonego sarkofagu papieża Juliusza II znajdującego w kościele San Pietro in Vincoli. Być może dla tego, ongiś znamienitego, a podówczas skromnego rodu dzieło ich rodaka miało wymiar sentymentalny, ale też jego nazwisko dodawało splendoru rodowej fundacji.

• Kaplica Crescenzi (trzecia po prawej) ma XIX-wieczne dekoracje. Interesującym obiektem jest tu monumentalny, klasycystyczny nagrobek hrabiny Prassede Tomati de Robilant, wykonany w pierwszej połowie XIX wieku przez ucznia Antonio Canovy – Giuseppego de Fabrisa, dziś rzeźbiarza niemal zapomnianego, ale ongiś  wielce cenionego.
• Kaplica St. Gaetano (lewy transept, patrząc od wejścia). Kaplica poświęcona jest św. Kajetanowi, założycielowi zakonu teatynów, zaliczonemu w 1671 roku w poczet świętych przez papieża Klemensa X. Choć znajdujący się tam w ołtarzu obraz pochodzi z XVIII wieku i przedstawia świętego adorującego Madonnę z Dzieciątkiem, sama kaplica została stworzona na początku XX wieku w stylu nawiązującym do baroku. Styl ten reprezentują alegoryczne figury, znajdujące się na balustradzie poprzedzającej ołtarz (alegorie Obfitości i Mądrości). Ciekawym obiektem przynależnym niejako do kaplicy jest monumentalny, późnobarokowy pomnik nagrobny hrabiego Gaspare Thiene, wykonany przez znanego i cenionego rzeźbiarza Domenica Guidiego (1676), którego rzeźby poznaliśmy już na fasadzie kościoła. Artysta ten zrobił zapewne wszystko, aby zadowolić zleceniodawców. Sięgnął po różnorodne w kolorze i fakturze marmury i w teatralny sposób upozował eleganckiego hrabiego. Jego popiersie wystaje jakby z sarkofagu, który adorują dodatkowo monumentalne personifikacje cnót – Miłości i Roztropności (autorstwo tej ostatniej również przypisywane jest Guidiemu).
• Kaplica Barberini (pierwsza po lewej stronie, patrząc od wejścia) jest być może z artystycznego punktu widzenia tą najciekawszą. Ufundowana została w 1616 roku przez ówczesnego kardynała Maffeo Barberiniego, późniejszego papieża Urbana VIII, i poświęcona Marii – Matce Bożej. Niestety, zamykająca ją krata utrudnia wgląd w jej wyposażenie. Składa się ono z prostego ołtarza osadzonego na czterech korynckich kolumnach, w środku którego dojrzymy Wniebowzięcie Marii namalowane przez cenionego i popularnego w Rzymie na początku stulecia florenckiego manierystę Il Passignano (Domenico Crespi). Jego dziełem są też inne, znajdujące się tam dekoracje malarskie. Jednak to nie one stanowią największe skarby kaplicy; są nimi ustawione przy obu bocznych ścianach figury świętych, z których tę przedstawiającą św. Jana Chrzciciela (po lewej) wykonał ojciec Gian Lorenzo Berniniego – Pietro Bernini (1616) zaraz po przybyciu do Rzymu. Po przeciwnej stronie zobaczymy posągi św. Jana Ewangelisty i wydającą się rozpychać zbyt małą niszę postać św. Marty. Ta wyjątkowo piękna rzeźba wykonana została przez znakomitego, choć niespełnionego rzeźbiarza Francesco Mochiego w 1629 roku. Przychodzący tu turyści rzadko jednak doceniają piękno tych figur, zwłaszcza że posąg Marty jest ledwie widoczny. W miejsce to ściąga ich sentyment do opery Giacomo Pucciniego Tosca. Pierwszy jej akt rozgrywa się właśnie tutaj. Według libretta malarz, ukochany Toski, wykonuje malowidła dla ozdoby tego właśnie przybytku, w tym wizerunek Madonny.