La chiesa vide l’avvio dei lavori di decorazione sotto i gesuiti a partire dalla fine del 1500. Tuttavia fu dall’inizio del papato di Alessandro VII Chigi che visse il più intenso periodo di rinnovamento artistico. Recenti studi hanno riportato la commissione al Chigi stesso della tela del Romanelli posta sul primo altare sinistro, mentre per quanto riguarda la decorazione scultorea i protagonisti sono i Mazzuoli, famiglia di scultori che si faranno veicolo per la diffusione in territorio senese del linguaggio berniniano. Proprio all’interno della chiesa troviamo nel Sepolcro di Antonio Rospigliosi una citazione dei lavori del Bernini presso la Cappella Chigi di Santa Maria del Popolo a Roma. Infine presso la Cappella del Taja il diretto entourage berniniano è presente con gli altorilievi in bronzo opera di Ercole Ferrata.