Nel VII secolo papa Teodoro I (642-649) trasferì a Santo Stefano Rotondo le reliquie dei santi martiri Primo e Feliciano. Sul nuovo sepolcro dei martiri, collocato nel braccio nord-orientale, venne eretto un nuovo altare, con un paliotto d'argento, alle spalle del quale il muro esterno venne demolito per realizzarvi una piccola abside.
Il catino absidale venne decorato da un mosaico a fondo d'oro, sul quale sono raffigurati i due santi ai lati di una grande croce gemmata, sormontata da un medaglione con il busto del Cristo; da un anello superiore si intravede il cielo stellato, con la mano di Dio che offre la corona del martirio. Il mosaico, uno dei pochi esempi di quest'epoca ad essersi conservato a Roma, fu probabilmente eseguito da un artista di origine bizantina.
Nell'XI secolo la cappella fu ristretta con tramezzi per ospitare una sacrestia e un coro secondario e nel 1586 le pareti furono affrescate da Antonio Tempesta con le storie del martirio dei due santi. L'attuale altare si deve al 1736 ed è opera di Filippo Barigoni.



























