Sorta nel medioevo sul luogo della casa di papa Gregorio I (535-604), dove il santo aveva istituito nel 575 un oratorio dedicato a Sant'Andrea. Alla sua morte il monastero restò abbandonato e la sua memoria rinacque quando fu costruita la chiesa, tra il cinquecento ed il settecento, dedicata appunto a San Gregorio. Nel portico fu sepolta nel 1511 la cortigiana Imperia, per volontà del banchiere Agostino Chigi suo amante, con un epitaffio elogiativo, ma successivamente venne tolta dal sepolcro e la lapide buttata, e al suo posto fu messo il sepolcro di Lelio Guidiccioni, un canonico del Seicento. All'interno, in fondo alla navata destra è l'altare di San Gregorio e un paliotto con tre bassorilievi raffiguranti le cosiddette Trenta messe di Gregorio, che risalgono alla fine del Quattrocento. A destra della cappella è la Stanza di San Gregorio con sedile marmoreo del I secolo a.C. Notevole la Cappella Salviati realizzata su disegno di Francesco da Volterra e completata da Carlo Maderno: la Madonna con Bambino è un antico affresco ridipinto nel Quattrocento che, secondo la tradizione, avrebbe parlato a San Gregorio.A sinistra della chiesa, su uno slargo, sono tre oratori fatti costruire all'inizio del Seicento dal cardinale Cesare Baronio, volendo così rievocare il monastero originario istituito da san Gregorio. Quello centrale, dedicato a sant'Andrea, contiene affreschi del Domenichino, Pomarancio e Guido Reni. Alla sua destra è quello dedicato a Santa Silvia, la madre di Gregorio, probabilmente costruito sulla tomba dove lei era stata sepolta insieme alle sue sorelle e zie del santo, Tarzilla ed Emiliana. A sinistra è l'oratorio di santa Barbara, detto anche oratorio del Triclinium, perchè contiene la tavola di marmo alla quale san Gregorio serviva il pranzo a dodici poveri. Un giorno però apparve un tredicesimo commensale, un angelo, al quale Gregorio servì ugualmente da mangiare. In memoria, il giovedì santo, il papa serviva a questa tavola il pranzo a tredici poveri, ma l'abitudine venne meno dopo il 1870. Da quell'evento miracoloso secondo alcuni deriva la tradizione superstiziosa dell'evitare di essere in 13 a tavola, perchè in origine lo si fece per rispetto religioso all'angelo, non volendo ripetere in seguito ciò che era accaduto per origine divina.