La fachada de la basílica de San Agustín en Campo Marzio es majestuosa y sobria, pero tiene como peculiaridad dos volutas laterales. Revela así tanto el origen renacentista como la evolución dieciochesca de esta iglesia, terminada en 1420, reconstruida sesenta años más tarde por Giacomo da Pietrasanta y Sebastiano Fiorentino, quienes la agrandaron y «elevaron» respecto a la carretera para protegerla de las crecidas del Tíber, y luego remodelada en el siglo XVIII.En todos los casos, los trabajos fueron encargados por la Orden de San Agustín, que anteriormente oficiaba sus funciones en la iglesia de San Trifón en Posterula; así se explica la doble denominación, «basílica de los Santos Trifón y Agustín», a veces utilizada para indicar esta iglesia. La fachada, hoy en día uno de los símbolos del barrio de Sant'Eustachio, se construyó utilizando travertino recuperado del Coliseo, o al menos eso se dice.
En cambio, los interiores son el resultado de la revisión de mediados del siglo XVIII realizada por Luigi Vanvitelli, quien en la misma fase añadió las dos volutas laterales a la fachada, reconstruyó la cúpula y el campanario y rediseñó el convento anexo a la basílica, que sigue siendo la sede central de la Orden de San Agustín. De la primera temporada de la basílica han sobrevivido al menos tres obras maestras: el Profeta Isaías pintado al fresco por Rafael en el tercer pilar izquierdo, de 1512; la subyacente Virgen con el Niño y santa Ana, escultura contemporánea de Andrea Sansovino; y la veneradísima estatua de la Virgen del parto de Jacopo Sansovino (1521), en la contrafachada junto al portal principal. Se remontan al siglo XVII otras tres obras fundamentales conservadas en esta basílica: el altar mayor, diseñado por Gian Lorenzo Bernini en 1627 y realizado por Orazio Torriani, con una virgen bizantina procedente de la iglesia de Santa Sofía de Constantinopla; el retablo de San Agustín entre los santos Juan Bautista y Pedro el Ermitaño de Guercino (1637); y, sobre todo, el retablo de la Virgen de los peregrinos (o Virgen de Loreto) de Caravaggio (1603-04, en la primera capilla izquierda), considerado escandaloso por el aspecto de la Virgen, que tiene las características de una modelo muy conocida en Roma en ese momento por sus actividades como cortesana, por su ropa popular y por el realismo con el que se representa al peregrino adorador, que tiene los pies desnudos e hinchados.
Caravaggio donaría esta pintura a la basílica como agradecimiento personal al convento de los agustinos: de hecho, aquí se puedo refugiar después de haber herido a un hombre por celos en la cercana Piazza Navona para que no lo detuvieran.