Ya en el siglo VIII, las fuentes históricas mencionan una pequeña iglesia en este lugar, que el Papa Zacarías donó a la comunidad de monjas basilianas que habían huido de Oriente.
No fue hasta 1256 cuando los Frailes Predicadores se establecieron allí, y probablemente durante más de 10 años el convento de Santa María sopra Minerva permaneció bajo las dependencias del convento dominico de Santa Sabina, el primero establecido en Roma, convirtiéndose en el convento más importante de la Urbe a partir de 1300.
Con la ocupación napoleónica, entre 1797 y 1814, el convento fue requisado y utilizado como cuartel de infantería, causando grandes daños a la estructura, que fue abandonada por los frailes hacia 1810, tras la supresión de las órdenes religiosas. No regresaron hasta 1825.
En 1871, el Estado italiano expropió finalmente la iglesia, y sólo en 1929 permitió a los frailes utilizar únicamente algunas de las salas de la estructura.
Desde los tiempos de la Segunda Guerra Mundial, con el establecimiento de relaciones diplomáticas entre la Santa Sede y Finlandia (1942), la comunidad finlandesa ha tomado esta basílica como punto de referencia religioso. De hecho, todos los años, el 19 de enero, festividad de San Enrique de Upsala, obispo y patrón de Finlandia, se celebra una misa solemne en su honor en la capilla Capranica, donde se erige una estatua de madera de San Enrique.
Por último, en el interior de la basílica se encuentran los restos de Beato Fray Angélico, proclamado patrón de los artistas por San Juan Pablo II en 1984, así como los de Santa Catalina de Siena, que se convirtió solemnemente en Doctora de la Iglesia en 1970 y es hoy la patrona de Roma, Italia y Europa.