La chiesa venne iniziata nel 1602 dall'architetto F. Bigallo e aperta al pubblico nel 1608. Fu terminata dai Gesuiti, divenuti proprietari della chiesa e dell'attiguo monastero (ora scuola pubblica). La facciata incompiuta di struttura classicheggiante presenta quattro grandi lesene marmoree scanalate con al centro una finestra sangallesco-palladiana sotto la quale è posta una tavola marmorea che ricorda la dedicazione del tempio. L'interno, concepito ad una sola navata e cappelle laterali, è coperto da una volta a botte rispecchiante la tipologia delle chiese congregazionali.

La ricca decorazione di altari, fregi e stucchi, costituisce la maggiore testimonianza del Barocco a Cremona. In particolare si vedano: i due confessionali con una tavola attribuita al Genovesino (sec. XVII) e un pannello ligneo di G. Bertesi (sec. XVII); al terzo altare una tela di A. Massarotti con S. Giuseppe e il Bambin Gesù; in fondo al presbiterio, la monumentale ancona in legno intagliato a fogliami e spezzoni architettonici attribuita a G. Bertesi (sec. XVII) racchiudente due tele delle quali una fissa con S. Marcellino e l'Esorcista Pietro che amministra il Battesimo a Paolina figlia del Carceriere di G. Gatti (1604) e una mobile e arrotolata di A. Bonisoli (sec. XVII); la complessa scenografia barocca è completata dall'altar maggiore di G. B. Zaist (sec. XVIII) e da due tele di A. Massarotti raffiguranti i Santi Marcellino e Pietro comparsi a liberare la Città dall'assedio dei Milanesi e il Trasporto delle Spoglie dei due Santi dalla Chiesa di S. Tommaso alla Cattedrale.