Un epitaffio del 491 testimonia l’esistenza di un titulus praxedis vicino la basilica di Santa Maria Maggiore. Dove fosse collocato questo luogo di culto dedicato a Santa Prassede, sorella di Santa Pudenziana, non è stato ancora scoperto. Papa Pasquale I, nell’817, decise di costruire un nuovo edificio in onore della Santa, sia perchè il titulus era in condizioni precarie, ma anche per via del ritrovamento delle spoglie della giovane.
La nuova basilica presentava un quadriportico in facciata, era suddivisa all’interno in tre navate, con transetto, abside e cripta anulare. Ed è proprio la decorazione musiva di quest’ultimo una delle attrazioni principali dell’edificio, insieme al sacello di San Zenone.
I mosaici absidali, mostrano l’influenza della decorazione realizzata nella basilica dei Santi Cosma e Damiano. Al centro Cristo, affiancato a sinistra da San Pietro, Santa Pudenziana e un terzo personaggio di dubbia identificazione, forse San Zenone o San Ciriaco. Sulla destra San Paolo, Santa Prassede e papa Pasquale I, con aureola quadrata poiché ancora in vita, con il modellino della chiesa in quanto committente. Ai due lati dei personaggi le palme, su quella di sinistra la fenice simbolo di resurrezione. Al centro, della parte inferiore del catino absidale, è rappresentato l’agnello pasquale, Cristo, circondato da dodici agnelli, simboleggianti gli apostoli. Alle estremità due città gemmate, a sinistra Betlemme, la chiesa dei pagani, mentre a destra Gerusalemme la chiesa dei giudei. Sull’arco absidale al centro sempre l’agnello affiancato da angeli e i quattro simboli degli evangelisti, mentre un po’ più in basso lateralmente i ventiquattro vegliardi.
La decorazione prosegue sull’arco trionfale con al centro un recinto gemmato, simbolo della Gerusalemme celeste, con al suo interno Cristo affiancato a destra dalla Vergine Maria, San Giovanni Battista e a sinistra Santa Prassede. Fuori dal recinto sulla sinistra personaggi con corone del martirio, a destra un gruppo preceduto dai Santi Pietro e Paolo. Nel registro inferiore altri personaggi vestiti di bianco con corone e palme.
La cappella di San Zenone, si apre lungo la navata destra, ed è sempre stata realizzata per volere di papa Pasquale I come sacello funerario della madre e del Santo a cui è dedicata. L’ingresso è preceduto da una decorazione musiva, in alto a destra e a sinistra all’interno di clipei forse Mosè ed Elia; intorno alla finestra troviamo al centro la Madonna con il Bambino tra santi. Nella seconda serie Cristo e i dodici Apostoli. Nei riquadri in basso, forse realizzati nell’Ottocento, i ritratti di due papi, probabilmente Pasquale I e il successore Eugenio II. All’interno del sacell0 una ricca luminosissima decorazione musiva con tessere dorate. Al centro della volta Cristo in un clipeo sorretto da angeli, poggiati sui capitelli delle colonne angolari dell’ambiente.
Nella lunette, nella parte di controfacciata l’Etimasia affiancata da San Pietro e Paolo. Proseguendo in senso orario tre sante a figura intera Agnese, Pudenziana e Prassede. Nell’intradosso dell’arco Cristo che libera Adamo ed Eva dagli inferi e dietro la morte incatenata. Nella lunetta sopra la porta l’Agnello sul monte con i cervi che si dissetano ai quattro fiumi e in basso Teodora, Santa Prassede, la Vergine e Santa Pudenziana. Sulla parte dell’altare una Deesis rappresentata dalla Vergine e San Giovanni Battista come intercessori per l’umanità. In basso nella lunetta che fa da cornice all’edicola lignea: Gesù con Mosè, Elia, Pietro, Giovanni e Giacomo. L’edicola definisce una piccola absidiola decorata con la Vergine e il Bambino affiancati da Santa Pudenziana e Prassede. Il mosaico è datato tra il 1265 e il 1285. Sull’ultima parete in alto a figura intera Giovanni con il Vangelo ed Andrea e Giacomo con dei rotoli, in basso Cristo benedicente affiancato da, forse, dai Santi Valentino e Zenone. Da questa parte si accede ad un piccolo ambiente che custodisce la cosiddetta Sacra colonna, cioè la colonna dove venne flagellato Cristo.
Tornando nella navata centrale, il pavimento in stile cosmatesco è del 1916-18, il ciclo di affreschi con le storie della Passione è stato dipinto tra il 1594 e il 1596, mentre il soffitto a cassettoni è del 1868.
Sulla parete di fondo della navata sinistra troviamo una piccola architettura, che inquadra una lastra di marmo nero, che secondo la legenda veniva utilizzata dalla Santa come giaciglio e riutilizzata per chiudere la sua tomba. Proseguendo lungo la navata sinistra si aprono la cappella di San Pietro, la cappella di San Carlo Borromeo, cappella Olgiati e cappella del Santissimo Sacramento.
Lungo la navata destra, oltre la cappella di San Zenone, si trovano anche le cappelle di Pio X e San Bernardo degli Uberti.
La basilica ospita anche uno dei primi lavori giovanili di Gian Lorenzo Bernini, il ritratto di Monsignor Giovanni Battista Santoni, facente parte del suo monumento funebre.