La Basilica paleocristiana venne eretta nel V secolo nei pressi delle catacombe di San Gennaro. Quando il corpo del Santo venne traslato a Benevento per volere del principe Sicone (817-832), la chiesa rimase abbandonata. Restò così fino all'872, anno in cui vennero realizzati integrali lavori di ampliamento e fu costruito l'annesso monastero intitolato ai santi Gennaro ed Agrippino.
Nel XV secolo il complesso venne ancora una volta ristrutturato, contemporaneamente alla costruzione di un ospedale per gli appestati, eretto dal cardinale Oliviero Carafa sul luogo del precedente monastero. In quella occasione per pavimentare la Basilica furono utilizzate le lapidi tolte dalla adiacente Catacomba (che in gran parte, nel corso dei successivi ulteriori restauri, sono andate perdute).
Nel 1669 il vicerè Pietro Antonio D'Aragona trasformò l'ospedale in ospizio per i poveri. Tra il 1927 ed il 1932 fu realizzato un restauro che cancellò le stratificazioni secolari e riportò la struttura alle forme originarie. Gli oggetti d'arte della basilica sono da alcuni anni esposti nel Museo Civico di Castel Nuovo.