Die Basilika der heiligen Cäcilia steht auf dem ehemaligen Wohnhaus der Heiligen, die um 230 n. Chr. zur Märtyrerin wurde. Nach der Überlieferung wurde sie drei Tage lang im Calidarium gefoltert und schließlich enthauptet, weil sie versucht hatte, mehrere Mitglieder ihrer Familie zum Christentum zu bekehren.
Es wird berichtet, dass Papst Urban I., nachdem er Zeuge der Folterung geworden war, den Leichnam ordnungsgemäß bestattete und das Haus in eine Kirche umwandelte. Dank des heiligen Gregor des Großen wurde sie dann im 6. Jahrhundert in eine einfache Basilika umgebaut.
In der Krypta wird der Leichnam der Heiligen verehrt, der der Überlieferung nach von Papst Paschalis I. in den Katakomben von St. Callistus gefunden wurde, nachdem ihm die heilige Cäcilia in einem Traum erschienen war und ihm den genauen Ort ihrer Bestattung gezeigt hatte. So weihte der Papst im Jahr 821 eine neue Kirche ein, die anstelle der alten errichtet wurde.
Als Kardinal Sfondrati 1599 das Grab der heiligen Cecilia öffnen ließ, wurde der Leichnam der Frau auf wundersame Weise unversehrt, in Weiß gekleidet und mit den Wunden am Hals gefunden. Stefano Maderno erhielt daraufhin den Auftrag, eine Marmorstatue zu schaffen, die genau die Position des Leichnams wiedergeben sollte, in der er gefunden worden war.
