Al fondo del cortile del palazzo della Sapienza, Francesco Borromini eresse, fra il 1642 e il 1652, il suo più grande capolavoro, caratterizzato dall'originale cupola a spirale. Notevole è la compita sintesi spaziale che si traduce all'esterno nel plastico tiburio polilobato, su cui si leva la calotta a gradini coronata dal lanternino con cuspide elicoidale. Il compatto involucro interno, invece, è basato sul rapporto concavo-convesso della pianta mistilinea, ribadito nel ritmo ascensionale degli spicchi della cupola. Sull'altare maggiore, realizzato su disegno di G.B. Contini (1684), Ss. Ivo, Leone, Pantaleone, Luca e Caterina d'Alessandria in gloria di angeli, preziosa tela di Pietro da Cortona (1661) terminata da Giovanni Ventura Borghesi.