La chiesa, appoggiata alle mura dell’antico pomerio, risale in origine al XIII secolo ed era intitolata a Santa Maria della Neve. Quando Niccolò Vitelli, appartenente alla famiglia egemone della città, nel 1482 conquistò Città di Castello, decise di riedificarla usando come materiale da costruzione i resti della rocca, situata nelle vicinanze e fatta demolire dopo il 1474. I lavori di costruzione della chiesa nelle forme attuali sono documentati dal 1483 al 1509. La facciata mostra un’estrema semplicità nel rivestimento di mattoni e nelle cornici terminali. L’edificio è stata restaurato negli anni 1935-1939 su iniziativa del parroco mons. Giuseppe Malvestiti, liberando l’interno da sovrastrutture barocche e ripristinando la facciata e le finestre dell’abside. L’interno è a pianta rettangolare, suddiviso in tre navate da pilastri che in quella centrale formano volte a crociera. Esse sono sostenute da costoloni in pietra che nell’intersecazione sono ornati da scudi con gli stemmi dei Vitelli. La chiesa termina con un’abside poligonale fiancheggiata da due cappelle rettangolari e conserva, accanto a frammentari affreschi della fine del ‘400, pregevoli testimonianze pittoriche moderne, di mano di artisti tifernati: all’inizio della navata sinistra, entro un elegante altare della fine del Quattrocento, che accoglie il fonte battesimale, vi è il Battesimo di Cristo (1939) di Alessandro Bruschetti. Accanto si trova la figura di Sant’Emidio, protettore dai terremoti, dipinta da Nemo Sarteanesi nel 1953. L’affresco dell’abside con la Madonna di Loreto (1950) è di Alvaro Sarteanesi. L’ultima nicchia della parete destra accoglie l’esasperato San Carlo Borromeo e gli appestati del 1943 di Aldo Riguccini. Dietro l’altare maggiore sono stati adattati gli stalli del coro, già nella chiesa del monastero di Ognissanti, realizzati nella seconda metà del XVI secolo su commissione di Beatrice Vitelli, che nel 1536 entrò nel convento agostiniano come educanda e vi rimase poi come suora.