In der Clemens-Basilika sind die sterblichen Überreste des heiligen Clemens (dritter Nachfolger des heiligen Petrus), des heiligen Ignatius von Antiochien und des heiligen Kyrill (Apostel der Slawen) aufbewahrt. Der heilige Kyrill und sein Bruder Methodius, die ursprünglich aus Thessaloniki stammten, evangelisierten im Jahr 863 Mähren (wofür sie in der Tschechischen Republik besonders geschätzt werden) und trugen zur Entwicklung der slawischen Literatur bei. Bei einer früheren Mission fand der heilige Kyrill die Reliquien des heiligen Clemens auf der Krim. Nachdem sie slawische liturgische Texte übersetzt hatten, trafen die beiden Brüder 867 in Rom ein, wo sie von Papst Adrian II. bestätigt wurden.
Bald darauf erkrankte der heilige Kyrill, beschloss aber dennoch, in das Kloster der griechischen Mönche in der Basilika St. Prassede einzutreten, wo er 869 im Alter von 42 Jahren starb. Methodius erwirkte die Erlaubnis, die sterblichen Überreste des Heiligen in der Clemens-Basilika zu bestatten, so dass sein Bruder neben Papst Clemens ruhen konnte, dessen Reliquien er nach Rom gebracht hatte.
Die heutige Kirche, die im 12. Jahrhundert erbaut wurde, wird seit 1677 von den irischen Dominikanern bewacht und verwaltet. Im Jahr 1857 führte Prior Pater Joseph Mulloly Ausgrabungen durch, bei denen die alte Basilika St. Clemens aus dem 4. Jahrhundert und eine weitere untere Ebene mit Gebäuden aus dem ersten Jahrhundert freigelegt wurden.