På et tidligt tidspunkt byggedes denne lille Kirke ind i ruinerne af det antikke Pompejus-Teater, på en del af den halvcirkelformede "trappe", som udgjorde tilskuerpladserne, og hvis runding stadig tydeligt kan ses i Via di Grottapinta - som forøvrigt har sit navn fra Kirken.

Kirkens navn stammer sikkert fra det, som man opfattede som bemalede grotter, men som i virkeligheden var kælder- og underetager i Teaterbygningen, der sikkert var udsmykket med malerier på vægge og gange. Det er dog også muligt, at navnet hentyder til malerier i den Bue, som står ved den nærliggende Piazza del Biscione. Eller måske fra det Madonna-Billede, som idag findes i Kirken San Lorenzo in Damaso, men som man før 1465 fandt i en nærliggende "grotte".

Første gang man hører om Santa Maria di Grotta Pinta er i en bulle, udsendt af Pave Urban III den 14. Februar 1186. Den kaldes her "Santa Maria Gripta Pinta" og opregnes mellem San Lorenzo in Damaso's filialer. Den er højst sandsynlig endnu ældre, men er sikkert blevet repareret og ombygget i tidens løb, i hvert fald blev den genåbnet i 1343 og viet til Jomfru Maria's undfangelse. Kirken var nu overdraget det religiøse broderskab Confraternita della Concezione della Beata Vergine Maria, som især dyrkede "Madonna Immacolata": Maria's ubesmittede undfanagelse.

I 1465 kom Kirken atter ind under San Lorenzo in Damaso og derefter havde Orsini-familien en årrække retten til at vælge præsten og benytte Kirken. I mange år fungerede Santa Maria di Grotta Pinta som sognekirke. Dette varede indtil begyndelsen af 1800-tallet. Idag ejes den af Institutionen "Tata Giovanni", som også ejer det nærliggende Palazzo Orsini-Pio-Righetti.

Kirken har en meget enkel facade i 2 "etager". Den nederste er i 3 dele, de to yderste har hver 2 brede, flade søjler med joniske kapitæler, der flankerer et smalt stykke væg, mens midterdelen er optaget af en høj og bred portal under indskriften "Virgini Deiparae Conceptae" : "Til Jomfru Maria, Guds Moder, Undfanget uden Synd". Søjlerne bærer en meget fremspringende, høj og udskåret gesims, over hvilken "overetagen" rejser sig og gentager facadens 3-deling: med samme - men knap så høje - flade søjler i sidefelterne og et stort halvcirkelformet vindue under en indrammet indskrift i midterfeltet. Søjlerne heroppe bærer også en fremspringende gesims, der krones af et trekantet gavlfelt med Orsini-familiens våben.

Til venstre for Kirken er der en lille halvrund tilbygning, som er en apsis fra et lille sidekapel. Herover rejser sig en klokkestabel, der knapt nok når højere op end facaden. Heroppe hang engang 2 klokker, men de er forlængst taget ned.

Kirken, der ikke længere bruges religiøst, havde ét skib med 2 sidealtre og et højalter i et firkantet rum for enden. Altertavlen var et maleri af Jomfru Maria. Det hænger fra 1465 over et alter i venstre side af Kirken San Lorenzo in Damaso.

Siden kirkebrugen ophørte, har bygningen fungeret som magasinrum, udstillingsrum og andet.