Così come si presenta oggi risale alla fine del XVI secolo, ma le sue origini sono più antiche probabilmente costruita su una delle tre chiese votive (quella del SS. Crocifisso) fatte erigere da Ugone del Cassero dopo il ritorno con i propri figli Giacomo, Ugolino e Baldovino dalla prima crociata.
Nel 1513 vi si trasferirono le monache Agostiniane dette della SS. Trinità che avevano dovuto abbandonare il loro vecchio monastero di S. Orsolina da cui proverrebbe l’affresco trecentesco, ora campeggiante al centro della parete del presbiterio, che reca l’immagine della Crocifissione,contornato e sovrastato da una fastosa composizione plastica realizzata del bolognese Giuseppe Mazza nel 1710. 
Sconsacrata e utilizzata per mostre d’arte e iniziative culturali varie, conserva sugli altari dipinti attribuiti al Muziano, al Geminiani, al Guerrieri e al fanese Bartolomeo Giangolini. 
E'  ancora oggi la sede della Confraternita di S. Maria del Suffragio che ottenne l'uso della chiesa nel 1618.