Sankt Agnes er en meget berømt og æret romersk martyr: Der er gode grunde til at tro, at hun var martyr på Decius' eller Valerians tid, selv om nogle anser hende for at være et offer for Diocletians forfølgelser.
Hun døde, da hun kun var 12 år gammel: Pave Damasus henviser til en pæl, som helgenen skulle have kastet sig selv i. Efter sit martyrium blev den lille Agnes' lig anbragt i et hypogeum ejet af hendes familie til venstre for Via Nomentana, hvor der allerede var en overfladisk nekropolis med individuelle grave og mausoleer.
Fra dette oprindelige hypogeum vil der med indsættelsen af den ærværdige grav snart udvikle sig et stort netværk af katakomber under jorden.
Det var især Agnes' grav, som på pave Liberius' tid blev udsmykket med marmorplader: En af disse plader er sandsynligvis den, der i dag er udstillet i indgangstrappen til æresbasilikaen, og som forestiller en ung pige i bedende stilling mellem to paneler med geometrisk motiv.
Pave Damasusalso greb ind over for Agnes' grav: den inskription, han dedikerede til martyren, er nu ophængt i trappeopgangen.
Den dybe hengivenhed, som romerne gennem århundreder nærede for den unge martyr, bidrog til at udsmykke hendes helligdom med en række bygninger på overfladen.
I kort afstand fra martyrens ærværdige gravsted, måske i en kejserlig ejendom, blev der bygget en basilika i form af et romersk cirkus med et atrium på foranledning af Konstantin (eller Constance), datter af kejser Konstantin og en stor tilhænger af Agnes.
Honorius I rejste den nuværende basilika på Via Nomentana, som er halvt underjordisk og kan nås fra den majestætiske trappe; det indre, der indledes med en narthex, har tre skibe, hvorover der løber et kvindegalleri.
Mosaikken i apsis er et pragtfuldt vidnesbyrd om tidlig middelalderlig romersk mosaikkunst: Den forestiller Agnes mellem pave Honorius, der bærer en model af kirken i hånden, og sandsynligvis pave Symmachus.