La Basilica dei Santi Cosma e Damiano sorge sui resti del Foro della Pace (noto anche come Tempio della Pace), voluto da Vespasiano nel 71 d.C. e ultimato da Domiziano. Inaugurato nel 75 d.C. per celebrare la vittoria nella Guerra Giudaica e dedicato alla Pax Augusta, il complesso fu ampliato all'inizio del IV secolo dall'imperatore Massenzio, che vi fece erigere un tempio in onore del figlio Valerio Romolo, scomparso prematuramente intorno al 309 d.C.
Successivamente, il re ostrogoto Teodorico il Grande e sua figlia Amalasunta donarono il tempio e la biblioteca del Foro a Papa Felice IV (526-530). Il Pontefice vi istituì la basilica dedicandola ai santi Cosma e Damiano, fratelli medici e martiri; la scelta mirava a contrapporre il loro culto a quello pagano dei Dioscuri (Castore e Polluce), venerati nel vicino tempio del Foro Romano.
Cosma e Damiano, gemelli nati in una nobile famiglia araba, appresero l'arte medica in Siria e la esercitarono nelle province dell'Asia Minore. Vittime delle persecuzioni di Diocleziano, furono martirizzati nel 303 d.C. La loro profonda devozione rese la basilica un celebre centro di assistenza per i bisognosi, tanto da essere inizialmente nota anche come basilica beati Felicis, dal nome del suo fondatore.