La Basilica di Santa Maria sopra Minerva è una delle rare chiese gotiche di Roma.
Nell'area attualmente occupata dalla Basilica sorgeva un tempio dedicato al culto di Minerva Calcidica. Già nell'VIII secolo, accanto a questo tempio si trovava una piccola chiesa che papa Zaccaria concesse ad alcune monache basiliane fuggite da Costantinopoli. Nella seconda metà del XIII secolo si insediarono nel convento i frati domenicani, che ottennero anche il possesso della chiesa. Nel 1280 i frati iniziarono la costruzione della grande chiesa gotica grazie ai finanziamenti di papa Bonifacio VIII. Nel 1453 il conte Francesco Orsini ordinò la costruzione a proprie spese della facciata, che venne completata da papa Benedetto XIII. Nel XVII secolo furono effettuati numerosi lavori all'interno che conferirono alla chiesa un aspetto barocco. L'interno è diviso in tre navate con volte a crociera e una ricca decorazione ad affresco eseguita durante il restauro del 1850.

Sulle due navate laterali si aprono varie cappelle che hanno mantenuto il loro aspetto barocco. Fra queste:

• la Cappella dell'Annunziata, opera di Carlo Maderno, con un'Annunciazione di Antoniazzo Romano;
• la Cappella Aldobrandini, del primo decennio del XVII secolo, opera di Giacomo Della Porta e di Carlo Maderno. Racchiude i monumenti funerari dei genitori di papa Clemente VIII Aldobrandini, realizzati da Nicolas Cordier, nonché un pregevole dipinto di Federico Barocci sull'altare;
• la Cappella Carafa, opera importante del primo Rinascimento a Roma, interamente affrescata da Filippino Lippi per il cardinale Oliviero Carafa alla fine del Quattrocento.

All'interno della Cappella Carafa si può ammirare un ciclo di dipinti murali raffiguranti:

• San Tommaso d'Aquino presenta il cardinale Oliviero Carafa alla Vergine Annunciata;
• Assunzione di Maria;
• Trionfo di san Tommaso d'Aquino;
• San Tommaso d'Aquino e il miracolo del crocifisso;
• Sibille.

L'edificio conserva pregevoli opere del Quattrocento e del Cinquecento, tra cui la lastra funeraria del Beato Angelico, realizzata da Isaia da Pisa nel 1455, e la statua del Cristo Portacroce, scolpita da Michelangelo tra il 1518 e il 1520. Nella navata di sinistra è collocato il Cristo Salvatore, dipinto su tavola attribuito al Perugino. Si trovano inoltre vari monumenti funerari realizzati da Gian Lorenzo Bernini o a lui attribuiti, come la Memoria a suor Maria Raggi e il busto della tomba di Giovanni Vigevano.
La basilica custodisce sotto l'altare maggiore le spoglie di santa Caterina da Siena; il sarcofago in marmo (metà del XV secolo) è attribuito a Isaia da Pisa.

Nella piazza antistante la chiesa, Piazza della Minerva, si trova uno dei tredici obelischi antichi di Roma, proveniente dall'Iseo Campense e dedicato alla dea Neith, equivalente egizio della dea romana Minerva. Il piccolo obelisco di granito rosa è innalzato su un basamento, opera di Ercole Ferrata su progetto del Bernini, che raffigura un grazioso elefantino.
L'elefantino è popolarmente noto anche come il "Pulcin della Minerva": "pulcino" nel dialetto dell'epoca significava "porcino", "piccolo porcellino", riferito all'elefante per le dimensioni ridotte e le forme rotonde, più adatte a un maialetto.

Una curiosità riguarda il convento adiacente alla chiesa, che fu per molti anni sede della Sacra Inquisizione. Qui, il 22 giugno 1633, Galileo Galilei, accusato di eresia, abiurò le sue tesi astronomiche.