Cette basilique, située place de la République, est dédiée aux martyrs chrétiens, censés avoir construit les thermes de Dioclétien. En 1561, Michel Ange travailla à transformer les thermes en une église Renaissance, seule de cette époque à Rome. Elle se trouve donc construite sur d'anciennes salles comme le frigidarium et le caldarium. Son aspect intérieur, décoré de grandes fresques sur les murs et d'énormes colonnes de granit rose, contraste avec son aspect extérieur très sobre.
La Méridienne de Bianchini de 44 m (sorte de cadran solaire), qui servait à indiquer l'heure de midi ainsi que les solstices et les équinoxes. Elle servait aussi de calendrier.
Vers 12h15 (13h15 en heure d'été) le soleil, à travers un trou dans le mur de la chapelle de droite, atteint la méridienne.
