L'edificio venne interamente rifatto dai frati Filippini, che furono anche i primi, e forse gli unici, a introdurre e promuovere il barocco nelle Marche. Infatti gli edifici da loro eretti seguivano un'architettura lineare e classicheggiante, con esuberante decorazione di ascendenza berniniana, senza tuttavia mostrare la forza dirompente di quella romana. L'edificio jesino, presenta una ricca decorazione, ma conserva anche un certo senso di sobrietà funzionale ad una spiritualità contemplativa, che avrà esiti ritenuti non proprio ortodossi con l'accusa di quietismo che colpirà proprio il Cardinale Pier Matteo Petrucci, segretario del cardinal Cybo e nuovo vescovo di Jesi dal 1671. La nuova chiesa, sempre a navata unica, viene dotata di tre cappelle per lato e di una copertura a volta a botte lunettata. La prima cappella ad essere sistemata fu quella di San Filippo Neri, opera del 1666 dello stuccatore durantino Tommaso Amantini; i lavori successivi di stuccatura della volta e delle altre cappelle furono affidate al disegno dell'architetto Flaminio Mannelli da Arcevia, in seguito al licenziamento del primo per eccessive pretese finanziarie, e realizzate da Simone Andreani da Monte San Vito.
Sulla volta si incastonano cinque specchiature, due raffigurano episodi della Vita di San Filippo Neri e le altre quelli della Vita di San Giovanni Battista. L'Eucaristia di San Filippo, e la Gloria di San Filippo furono affrescate dal frate filippino Arcangelo Aquilini; mentre la Nascita di San Giovanni, San Giovanni invita i suoi discepoli a seguire Gesù e il Battesimo di Gesù, sono opera dello pesino Antonio Massi.
Nel 1671, con l'elezione a nuovo vescovo cittadino del cardinal Petrucci, iscritto all'Ordine filippino, si affidò il completamento della cappella del Crocifisso a Giuseppe da Monte San Vito, che vi realizza una tela e un Paliotto. Negli anni successivi il Cardinal Cybo, eletto segretario di Stato di papa Innocenzo XI nel 1676, farà arrivare da Roma il marmo per l'altar maggiore, e poi la pala, un dipinto di Giovanni Peruzzini, discepolo di Simone Cantarini, raffigurante la Madonna in Gloria col Bambino e i Santi Agnese, Teresa d'Avila, Francesco Saverio e Giovanni Battista. Dipinta a olio nel 1687, venne collocata sull'altar maggiore nel 1688.
Nel 1678 l'architetto Mannelli terminò la facciata in cotto della chiesa, sulla quale venne ricollocò il portale e il bassorilievo in pietra del Battesimo di Gesù, risalenti al 1596, già della chiesa apostolica. L'edificio venne consacrato ufficialmente il 13 giugno 1694 dal cardinal Petrucci. I filippini vennero allontanati nel 1798, e la chiesa passò al seminario che la tenne fino al 1820 circa.
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