Déjà au VIIIe siècle, des sources historiques mentionnent une petite église à cet endroit que le pape Zaccaria a donnée à la communauté des religieuses basiliennes qui ont fui l'Orient.
Ce n'est qu'à partir de l’an 1256 que les Frères Prêcheurs s'y installèrent et probablement pendant plus de 10 ans le couvent de Sainte Marie sopra Minerva resta sous la dépendance du couvent dominicain de Santa Sabina, le premier établi à Rome, qui à partir de 1300 deviendra la réalité la plus important de la ville.
Avec l'occupation napoléonienne, entre 1797 et 1814, le couvent fut réquisitionné et utilisé comme caserne d'infanterie causant d'importants dégâts à la structure, qui fut ensuite abandonnée par les frères vers 1810, après la suppression des ordres religieux. Ils n'y revinrent qu'en 1825.
En 1871, l'État italien expropria définitivement l'église et ce n'est qu'en 1929 qu'il a accorda aux frères l'utilisation de seulement quelques pièces de la structure.
Depuis la Seconde Guerre mondiale, avec l'établissement des relations diplomatiques entre le Saint-Siège et la Finlande (1942), la communauté finlandaise a pris cette basilique comme référence religieuse. En effet, chaque année, le 19 janvier, jour de la fête de saint Henri d'Uppsala, évêque et saint patron de la Finlande, une messe solennelle en son honneur est célébrée dans la Chapelle Capranica où se trouve une statue en bois de saint Henri.
Enfin, à l'intérieur de la basilique sont conservés, outre les restes du Bienheureux Fra Angelico proclamé patron des artistes par saint Jean-Paul II en 1984, et également ceux de sainte Catherine de Sienne qui devint solennellement docteur de l'Église en 1970 et patronne de Rome, Italie et Europe.
