Si trova in prossimità delle Mura Aureliane e dell'Anfiteatro Castrense tra la
Basilica di San Giovanni in Laterano e Porta Maggiore.
Sorge su un’area precedentemente occupata, nel III - IV sec. d.C, da un complesso residenziale, di proprietà imperiale, costituito da un palatium detto Sessorium, dalle Terme Eleniane, dal Circo Variano e dall'Anfiteatro Castrense, successivamente inglobato nelle Mura Aureliane tra il 271 e il 275 d.C.
Il palazzo sarebbe poi divenuto residenza di Sant’Elena, madre di Costantino.
Costantino, intorno alla metà del IV sec., fece ricavare nell’atrio del palazzo una chiesa per custodirvi le Reliquie della Passione del Signore, ritrovate miracolosamente sul Calvario da Elena l'anziana madre dell'Imperatore.
Restaurata più volte, subì la prima radicale trasformazione sotto il pontificato di
Lucio II, nel 1144, con la divisione in tre navate longitudinali e con l'aggiunta di un campanile in laterizio tuttora esistente e di un portico, anteposto alla facciata del IV sec.
La basilica assunse l’aspetto attuale in stile barocco, nel XVIII secolo, sotto il pontificato di
Benedetto XIV Lambertini per opera degli architetti
Domenico Gregorini e
Pietro Passalacqua che edificarono una nuova facciata e rinnovarono totalmente l'ambiente interno.
Vi è sepolto
Bernardino Lopez Carvajal .
La facciata in travertino, le cui linee curve evocano ascendenze borrominiane del secolo precedente, è considerata uno dei capolavori dello stile comunemente definito barocchetto romano.
Sulla destra svetta il campanile romanico, in laterizio con bifore.
Entrando nell'atrio della basilica, si resta affascinati dalla sua forma ovale ellittica, originale costruzione dell'architettura barocca.
L’interno è suddiviso in tre navate da dodici colossali colonne di marmo. Suggestivo è il bel soffitto ligneo a finta volta, con l’Apoteosi di sant’Elena del Giaquinto, autore anche delle pitture che decorano l’abside e il presbiterio, ad eccezione della Storia della Santa Croce, affresco quattrocentesco ritenuto uno dei capolavori di Antoniazzo Romano.
Da ammirare anche il pavimento cosmatesco, restaurato nel 1933 ed in perfetto stato di conservazione.
Da una scala a destra del ciborio si accede alla piccola Cappella di S. Elena, di età costantiniana, che conserva sotto il pavimento la terra del Santo Sepolcro. Sulla volta si conserva un magnifico mosaico raffigurante Cristo Benedicente, gli Evangelisti e Storie della Croce, realizzato forse in parte da
Baldassarre Peruzzi su disegno di
Melozzo da Forlì.
Salendo dalla navata sinistra si può accedere alla Cappella delle Reliquie dove sono custoditi alcuni frammenti della S. Croce e altre Reliquie della Passione di Gesù.
Di notevole interesse è anche la Biblioteca Sessoriana ospitata nell’attiguo convento e affrescata dal Pannini.