Eretta all'inizio del XVII secolo, fu abbellita successivamente da una facciata realizzata da Ercole Fichi. I fratelli Rolli, alla fine del 1600, realizzarono numerose decorazioni pittoriche che narrano la storia di san Paolo ad Atene.
Sono presenti opere dei maggiori maestri bolognesi (Guercino e Giuseppe Maria Crespi). Spicca, in particolare, il Paradiso di Lodovico Carracci.
Nella terza cappella sono presenti una Natività e una Adorazione dei Magi eseguita da Giacomo Cavedone, con sul soffitto una Fuga in Egitto, Circoncisione e Gesù con i Dottori. La quarta cappella ospita il San Gregorio mostra il Dio Padre alle Anime del Purgatorio eseguito da Guercino.
Il gruppo scultoreo dell'altare maggiore è opera di Alessandro Algardi. Dopo essere stata chiusa in periodo napoleonico, venne riaperta al culto nel 1819. Fu eseguito un restauro da Angelo Venturoli.
Si consiglia di verificare la corrispondenza degli orari di apertura contattando direttamente la struttura.