La costruzione della chiesa (oggi sconsacrata) iniziò nel 1494 e venne finita circa direci anni dopo da parte di maestranze di origine comacina.
Più tardo (1511-1512) è il portale a candeliere, scolpito da Bernardino di Pietro da Corona. Di particolare interesse sono i due medaglioni dell'estradosso che raffigurano l'Imperatore Massimiliano I d'Asburgo e Papa Giulio II: programmatica stretta di mano fra potere temporale e potere spirituale sotto le bilance della Divina Giustizia, protette dalla spada dell'Arcangelo Michele e benedette dalla destra di Dio Padre, fra la Vergine Maria in devoto raccoglimento e l'Arcangelo Gabriele annunziante.  E' da segnalare, inoltre, che sul fianco sinistro del blocco di pietra, in cui risulta scolpita l’immagine di S. Michele, c'è un’iscrizione romana dedicata al procuratore Sextus Truttedius Clemens, il che fa supporre la sua provenienza da un antico monumento romano.
La facciata, oggi percepibile, è il frutto di opere di ricomposizione del 1936-37, infatti prima di ciò essa si estendeva in avanti fino ad occultare metà del fornice minore di destra della porta augustea. Precedente di circa vent'anni rispetto la costruzione della chiesa, è l'edificazione della Schola o Congregazione di San Michele 81469-1490), eretto per ospitare il conservatorio degli esposti.
Per la loggia rinascimentale vennero utilizzate le pietre dell’attico romano abbattuto durante l’assedio del 1463. Le colonne in pietra che sostengono le arcate del piano inferiore risalgono ad un rifacimento più tardo, opera dello scalpellino Giovanni Bosso che nel 1543 provvide anche a fornire le otto colonne di ordine ionico del piccolo chiostrino interno.
Successive modifiche al chiostrino interno sono state apportate dall’architetto Alberto Calza Bini, quando nel 1925-26, dovette ricavarne la sede dell’ex Congregazione di Carità.
Oggi la struttura ospita il nuovo Museo della Via Flaminia, inteso come centro di orientamento, come "porta di accesso" virtuale al territorio che insiste sul tracciato marchigiano dell'antica via consolare romana. Il museo costituisce uno degli output importanti del progetto di Distretto Culturale Evoluto Flaminia Nextone, che ambisce a realizzare un sistema di servizi e funzioni integrati per la promozione e la fruizione del terriotrio. Il Museo racconta la storia della via Flaminia quale segno di appartenenza di questa comunità territoriale. E' dotato di supporti e apparati multimediali di elevata tecnologia realizzati dall'Università Politecnica delle Marche che restituiscono informazioni storico-artistiche, immagini sorprendenti e esperienze immersive.