Questa chiesa sarebbe stata costruita per volontà di papa Pasquale I (817-824) sul luogo primitivo della venerazione del martirio di Santa Cecilia (III sec. d.C.). Molto rimaneggiata nel corso dei secoli, conserva un bel campanile del XII secolo. L'interno custodisce tuttavia un mosaico che Pasquale I fece posizionare nell'abside nel IX secolo. Sopra l'altare, statua di S. Cecilia di Stefano Maderno (1599) e splendido Giudizio Universale di Pietro Cavallini, capolavoro della pittura romanica medievale.