Il primo monumento funebre a san Costanzo, primo vescovo di Perugia secondo la tradizione, risalirebbe all'anno 178, successivamente, nello stesso luogo, fu costruita una piccola chiesa. Non sono giunte altre cronologie fino al 1781, quando, in occasione di alcuni lavori, furono trovati i resti del Santo. Il sarcofago fu inizialmente posto nella Basilica di San Pietro, ma nel 1825 fu inserito nell'altare della Chiesa d'origine. Al 1889 risalgono gli ultimi e più imponenti lavori di ampliamento, cui si deve l'aspetto attuale: il corpo principale fu ricostruito per intero, mentre l'abside e la parete est sono superstiti del tempio medievale, insieme alle sculture del portale. I lavori di riedificazione furono affidati all'architetto perugino Guglielmo Calderini, che realizzò la Chiesa in stile neoromanico, utilizzando per il rivestimento esterno la pietra calcarea rosa di Assisi, tipica di gran parte delle chiese umbre. La struttura, a navata unica, termina sul lato est con un'abside. All'esterno, lungo il lato nord, è fiancheggiata da un portico sovrastato da un campanile in stile neoromanico con richiami gotici. Il tetto è spiovente, sorretto all'interno da capriate lignee. Sulla facciata si apre un portale marmoreo nella cui lunetta è inserito un mezzobustodel santo benedicente. Al di sopra, un rosone con altorilievi allegorici che rappresentano i quattro evangelisti. L'interno è interamente dipinto ad affresco.