Kościół usytuowany jest wysoko i prowadzą do niego monumentalne schody o dwóch biegach kończące się eliptycznym tarasem. W XIX wieku do istniejących schodów dobudowano trzeci trakt, ponieważ po modernizacji ulicy via Nazionale kościół wymagał dodatkowego wyniesienia. Kiedyś znajdowała się tu świątynia pod wezwaniem Najświętszej Marii Panny, ale Madonnę zastąpiono innymi patronami, po tym jak siostry dominikanki, rezydujące w odległym klasztorze przy via Appia i posługujące w istniejącym tam kościele San Sisto, w końcu doprosiły się przeniesienia z terenów malarycznych na wyżej położone. Ich życzenie spełnił papież Pius V, budując dla zakonnic w 1575 roku nowy klasztor. Jego zabudowania dojrzymy opodal. Dziś znajduje się tam tzw. Angelicum – siedziba Papieskiego Uniwersytetu Świętego Tomasza z Akwinu. Natomiast na miejscu starego kościoła powstał nowy, zadedykowany szczególnie bliskiemu papieżowi świętemu Dominikowi. Drugim patronem był święty papież i męczennik z III wieku – Sykstus II, postać bardzo ważna dla sióstr dominikanek.

Budowa kościoła rozpoczęła się w 1569 roku i trwała prawie całe stulecie. Nadzorowali ją liczni architekci, w tym Giacomo della Porta, Nicola i Orazio Torriani oraz Vincenzo della Greca. Wspaniałą dwukondygnacyjną fasadę ukończono dopiero w 1659 roku. Podzielona jest pilastrami i zwieńczona tympanonem, który dekoruje osiem płonących, wykutych w marmurze pochodni. Płoną tam nieprzypadkowo – symbolizują pochodnie wiary niesione przez dominikanów, gdyż to ich samych i ich czyny kościół miał upamiętniać.

Portal flankowany jest dwiema kolumnami i wieńczącym go złamanym frontonem, nad którym widnieje owal z wizerunkiem Madonny. Nas jednak zainteresuje znajdująca się nad wejściem płaskorzeźba przedstawiająca psa trzymającego w pysku pochodnię. Motyw ten odnosi się do braci dominikanów, spośród których wywodził się nie tylko patron kościoła i założyciel zakonu dominikanów, ale też jego fundator – wspomniany Pius V. Świątynia miała przypominać o roli zakonników – wiernych sług (psów) papieża. Tę animalistyczną asocjację podpowiadają słowa Dominus canis, co po łacinie oznacza „pies Pański”. Parabola ta przypominać miała o zapalczywej walce dominikanów z niewiernymi i heretykami, ich „gryzieniu” i szerzeniu wśród nich Słowa Bożego. To z szeregów dominikanów wywodzili się przedstawiciele jakże ważnej w tym czasie i wpływowej Inkwizycji.

W niszach po obu stronach portalu znajdują się posągi. Te u góry ukazują świętych Tomasza z Akwinu i Piotra z Werony (z nożem w czaszce) i są dziełem znanego wczesnobarokowego rzeźbiarza Stefano Maderna. Pierwszy z nich był doktorem Kościoła i jednym z najważniejszych przedstawicieli Zakonu Kaznodziejskiego (dominikanów), drugi – jednym z pierwszych męczenników dominikanów, który zmarł w trakcie walk z katarami. Poniżej dojrzymy dwie inne figury – świętych Sykstusa i Dominika, a więc nominalnych patronów kościoła. Ich autorem jest rzeźbiarz o nazwisku nad wyraz pasującym do dominikańskiej świątyni – Marcantonio Canini. Jego dziełem jest także wspomniane popiersie Madonny nad portalem wejściowym, przypominające o dawnej patronce tego przybytku.

Wnętrze jest eleganckie: jednonawowa przestrzeń z każdej strony otwiera się na trzy kaplice. Ściany zdobią marmurowe płyty i stiukowe złocenia. Podnosząc głowę do góry, zauważymy ciekawy fresk z wyobrażeniem Apoteozy świętego Dominika oraz (w partii prezbiterium) Niebiański patronat nad zakonem dominikanów – malowidła z 1675 roku autorstwa Domenica Marii Canutiego i Enrica Haffnera.

Sam ołtarz główny jest skromny i ukazuje cherubiny podtrzymujące starą ikonę z wyobrażeniem Marii z Dzieciątkiem. Na ścianach bocznych wnęki ołtarza zobaczymy dwa ciekawe ikonograficznie obrazy ukazujące ważne czyny dominikanów – Spalenie ksiąg heretyckich przez świętego Dominika (Francesco Primo Gentile) oraz dzieło pt. Święty Dominik w walce przeciw albigensom (Pietro Paolo Baldini).

Spośród sześciu znajdujących się we wnętrzu kaplic dwie przykuwają uwagę swoją artystyczną rangą. Jednej z nich nie można wręcz pominąć. To ulokowana zaraz przy wejściu (po prawej) kaplica Alaleona z grupą rzeźbiarską Non me tangere. Dzieło to zostało zakupione przez jedną z sióstr dominikanek po bulwersującym cały Rzym skandalu obyczajowym, w którym uszczerbku doznała rodzina Alaleona. Rzeźbę, przedstawiającą moment spotkania dopiero co zmartwychwstałego Chrystusa z Marią Magdaleną, zaprojektował Gian Lorenzo Bernini, ale figury wykonał jego współpracownik i również znakomity rzeźbiarz Antonio Raggi.

W pierwszej kaplicy od ołtarza (po lewej stronie) dostrzeżemy fragment fresku przypisywanego wielkiemu artyście doby renesansu – Benozzo Gozollemu, który przez krótki czas przebywał w Rzymie. Ukazuje on Madonnę z Dzieciątkiem i świętym Pawłem.

W pozostałych kaplicach znajdują się obrazy takich malarzy jak Pier Francesco Mola (Wizja świętego Dominika), Giovanni Francesco Romanelli (Madonna Różańcowa) czy Francesco Allegrini (Mistyczne zaślubiny świętej Katarzyny).

Wizytę w kościele można połączyć ze zwiedzaniem pobliskiego uniwersytetu, będącego niegdyś kompleksem klasztornym sióstr dominikanek. Kryje on rozległy wirydarz zamknięty przez okalające go krużganki.