Questa chiesa è di origini antiche: risale all'VIII secolo e fu costruita su resti di strutture romane preesistenti, che oggi si possono osservare nei sotterranei (resti di un pavimento musivo, con scene marine del II secolo d.C.). È anche chiamata dalle fonti medievali San Cesareo in Turrim, “certamente dalla vicinanza di qualche altissima torre, delle quali la città del medio evo era irta” (Armellini, op. cit., p. 595); col XVI secolo compare anche il nome di "San Cesareo in Palatio" e questo creò molta confusione con l'omonima chiesa nel rione Campitelli.

La chiesa presenta una facciata molto sobria con un portone d'accesso preceduto da protiro con colonne di granito. L'interno si presenta a navata unica. Alle pareti laterali, tra le finestre, vi sono dei mosaici opera del Cavalier d'Arpino, con scene della vita di san Cesareo. Nel catino absidale un mosaico che raffigura Dio Padre fra gli angeli. L'altare, l'ambone, la cattedra, le transenne del presbiterio sono elementi architettonici che appartenevano alla basilica di San Giovanni: per lo più sono composti da elementi eterogenei che risalgono al XIII secolo.