Conocida como San Gaetano, esta iglesia, ubicada junto al monasterio de los Humillados (“monastero degli Umiliati”), estuvo en su tiempo dedicada a los santos apóstoles Simón y Judas.
Debe su nombre actual al predicador Gaetano da Thiene (en español, Cayetano de Thiene), fundador de la orden de los Teatinos, que se establecieron en la ciudad en 1530. Tras tomar posesión del complejo, se dirigieron a Vincenzo Scamozzi para que lo renovara y dotara a la iglesia de un aspecto más moderno. El resultado aún puede apreciarse en el hermoso templo, consagrado por el obispo de Urbino el 23 de octubre de 1588.
La imponente fachada en dos órdenes está dividida por grandes lesenas, que sostienen el entablamento y el ático. La planta octagonal original demuestra que la iglesia estaba destinada originalmente a servir como capilla del convento teatino. El interior, revestido de mármol polícromo del siglo XVIII, está enriquecido por un sugerente juego de pilastras que se unen, más allá del entablamento, en el remate de la cubierta.
Al conjunto decorativo inicial de finales del siglo XVI se le unieron otros elementos posteriores que alteraron la simplicidad original del interior, pero dejaron en la iglesia un espléndido ejemplo del arte barroco. Un ejemplo se encuentra en la cúpula, donde, en los dieciséis segmentos de la gran bóveda, se extiende el maravilloso fresco del Paraíso. Es una obra del francés Guy-Louis Vernansal concluida en 1724.
Mención especial merece la capilla del Santo Sepulcro, contemporánea de la construcción de la iglesia en el siglo XVI, que atestigua la profunda devoción a Cristo crucificado y las numerosas peregrinaciones de aquellos siglos.
