Prace nad świątynią ciągnęły się całe stulecie. Ukończone je w 1596 roku, wieńcząc budowlę kopułą i latarnią. Widoczne trzy strony kościoła zdobione są w prawie identyczny sposób pilastrami i trójkątnymi, jakby otwartymi przyczółkami. Do świątyni prowadziły też początkowo aż trzy wejścia poprzedzone schodami. W tympanonie jednego z nich zobaczymy małą rzeźbę wykonaną przez Andreę Sansovino, ukazującą Madonnę z Dzieciątkiem i domem z Loreto, która stanowi nawiązanie do cudu, jaki miał się wydarzyć w tejże miejscowości. Ale prawdziwą ozdobą kościoła jest w pełni udana ośmioboczna kopuła osadzona na wysokim tamburze. Jej dodatkową dekoracją jest fantazyjna latarnia znana jako gabbia dei grilli (klatka na świerszcze), na dekorację której składają się kapitele z wizerunkami ludzkich twarzy i płonące pochodnie. Zarówno ona, jak i kopuła zaprojektowane zostały przez ucznia boskiego Michała Anioła (Michelangelo Buonarrotiego) – Giacomo del Ducę w 1582 roku, stając się ważną inspiracją dla kolejnych pokoleń architektów, także dla Francesco Borrominiego. Nawet jeśli latarnia ta nie jest najlepszym w Rzymie tego typu obiektem, zapewne należy do najbardziej ozdobnych. Mniej udana wydaje się należąca do kościoła dzwonnica, usytuowana pomiędzy jedną z fasad a przynależnym do świątyni budynkiem Bractwa Piekarzy, wzniesionym dopiero w XIX wieku.

Następne stulecie (XVII wiek) przyniosło wyposażenie wnętrza, które jednak w drugiej połowie XIX wieku poddano gruntownej modernizacji. Kościół ma cztery półokrągłe kaplice i prezbiterium zakończone absydą. Najciekawiej przedstawia się przestrzeń prezbiterium, dodatkowo oświetlonego przez małą latarnię w jego sklepieniu. Obraz ołtarzowy z początku XVI wieku przedstawia Madonnę z Loreto w towarzystwie św. Sebastiana i św. Rocha. Po obu jego stronach widnieją bardzo ciekawe płótna cenionego malarza pierwszej połowy XVII stulecia – Cavaliere d’Arpino (Giuseppe Cesari): Narodziny i Zaśnięcie Marii (1630).  Bogato zdobione marmurami ściany uzupełniają posągi – dwa anioły najbardziej oddalone od ołtarza to prace Stefana Maderno, tego samego, który wyrzeźbił słynny posąg martwej św. Cecylii w kościele Santa Cecylia na Zatybrzu (Trastevere). Pozostałe przedstawiają święte dziewice, a ich autorami byli uznani barokowi rzeźbiarze – Giuliano Finelli (św. Cecylia), Pompeo Ferruci (św. Agnieszka), François Duquesnoy (św. Zuzanna) i Domenico de Rossi (św. Flawia). Od prezbiterium odchodzi dodana współcześnie mała kaplica poświęcona Madonnie z Loreto. 

Wnętrze ośmiobocznej kopuły nakrywającej całą przestrzeń kościoła, wypełniają przedstawienia proroków, sybilli, świętych i towarzyszących im aniołów. Powstały one w XIX wieku.

Oprócz najcenniejszych artystycznie, wymienionych już obiektów w prezbiterium nie znajdziemy w kościele zbyt wiele interesujących dzieł sztuki.. Oto niektóre z nich:

• Kaplica św. Katarzyny Aleksandryjskiej (pierwsza po prawej) – znajdują się w niej mozaiki z końca XVI wieku, dzieło Paolo Rossettiego.
• Kaplica Trzech Króli (druga z prawej) – zdobiona jest głównie dekoracjami popularnego freskanta końca XVI wieku,  Pomarancia (Nicolo Circignani). W głównym ołtarzu znajduje się scena Adoracji Dzieciątka przez Trzech Króli  (1586).  Po jej obydwu stronach, na zewnętrznych ścianach pilastrów, dojrzymy natomiast podobizny fundatorów kaplicy – państwa Marzetti, oczekujących niejako na modlitewne wsparcie przybywających do kościoła wiernych.
• Kaplica Krucyfiksu (druga po lewej) – znajdujący się tam XVI-wieczny drewniany krzyż obudowany został w fantazyjny sposób panelem, w którym przechowywane są relikwie świętych.

Kościół ten na ogół jest pomijany w spacerach po Rzymie i zmęczeni natłokiem wrażeń turyści zaglądają tu z rzadka, choć znajduje się on w samym sercu miasta, nieopodal Forum Trajana. Towarzyszy mu inna, prawie bliźniacza świątynia, usytuowana  nieopodal – Santissimo Nome di Maria al Foro Traiano.