La chiesa venne fondata nel 1587 per volontà della nobildonna Costanza Doria del Carretto, che ne fece dono ai padri teatini e su progetto dell'architetto Francesco Grimaldi nel 1610 venne interamente ricostruita assumendo l'aspetto odierno.
L'interno e le decorazioni furono affidate a Giovan Battista Beinaschi, che affrescò la navata centrale ed il transetto (coperti da volte a botte) con episodi della Vita della Vergine (1668-1675) e la cupola con l'Incoronazione della Vergine.
Nella cappella dedicata all'Immacolata è esposta una tela di Massimo Stanzione raffigurante la Vergine Maria, mentre dipinti di Giovan Bernardo Azzolino decorano la prima e la terza cappella del lato sinistro.
Un'altra importante opera della basilica è conservata nel coro: si tratta del San Gaetano di Luca Giordano, del 1662. L'altare maggiore, di Giovan Battista Broggia, è di impronta neoclassica.
Da rilevare anche i due sepolcri scolpiti da Tito Angelini per la famiglia Serra di Gerace.
Di recente, nell'area su cui sorge l'edificio, durante i lavori per la nuova stazione della metropolitana, sono stati ritrovati reperti archeologici della Napoli del Cinquecento.
Al di là del grande impianto architettonico, la basilica - "una ex septem" - è un ampio esempio di pittura narrativa a sfondo liturgico. Le opere d'arte più pregevoli sono quelle situate nella zona dell'altare centrale, del transetto e della tribuna absidale. del Coro ligneo: in essa si stagliano verso l'alto l'affresco della cupola detto "esaltazione della SS.Vergine" e dei quattro pennacchi con gli evangelisti, tutti opera del pittore Beinaschi. In particolare si segnalano le cinque grandi tele due del transetto, due della tribuna absidale e quella di sfondo della chiesa di Paolo Caliari, detto il Veronese, e della sua scuola rappresentata dal Caselli, contraddistinte dai suoi caratteristici colori purpurei. Molto pregevoli anche le opere presenti nell'oratorio di S. Gaetano a sinistra dell'altare maggiore e in quello di S.Andrea Avellino , alla sua destra. Per giungervi, si consiglia di accedervi procedendo dalla navata di sinistra dove si incontreranno: - cappella dell'Angelo Custode , cappella dell'Immacolata , cappella di S. Carlo Borromeo, cappella di S.Marco e S.Gennaro per giungere al transetto ed alla grande cappella di S.Gaetano ed infine il transetto destro; ed, al ritorno, dalla navata sinistra si incontrano le quattro cappelle della navata di destra, gravemente danneggiate dal bombardamento aereo, dove troviamo - cappella dei principi Pignatelli di Monteroduni, cappella dei baroni Lentini, cappella e, la prima all'ingresso della chiesa, la cappella dei principi Serra di Cassano-Gerace con proprio ipogeo e Sacra Famiglia con S.Giovannino. Tutta la chiesa, con un pavimento originale in "cotto", conserva vestigia del ruolo di importante "monumento sociale", svolto per ben quattrocento anni: prova ne siano i numerosi monumenti funerari e le sepolture con pietre tombali nobiliari. Si consiglia, infine, di dare uno sguardo in alto al grande affresco della volta ed alla "cacciata dal tempio" , sopra la porta centrale di ingresso. La Basilica è solo una parte del complesso più ampio che prevedeva un vasto Convento e l'Arciconfraternita dei Bianchi della Natività di Santa Maria a Pizzofalcone. Quest'ultima è stata importantissima per la collina di Monte di Dio e per Napoli tutta, per le personalità laiche e religiose che ne furono confratelli dal 1610, per le opere benefiche, per il culto dei morti, ma si esaurì dopo quattrocento anni alla fine del XX secolo.