Przy kościele powstało hospicjum wspierające polskich pielgrzymów i studentów.
Obecny wygląd kościół uzyskał po przebudowie w 1757, a współczesny wystrój świątyni pochodzi z czasów panowania Stanisława Augusta Poniatowskiego (którego herb Ciołek umieszczony jest nad prezbiterium). Do 1764 roku rektorem kościoła był ks. Adam Łętowski, późniejszy kanonik krakowski i bobowski, syn Stanisława Łętowskiego – podwojewodziego krakowskiego.
Trudne czasy dla kościoła nadeszły po rozbiorach Polski. Napoleon Bonaparte po zajęciu Rzymu wyrzucił mieszkańców hospicjum, kwaterując w nim wojsko. Po kongresie wiedeńskim budynki przejął car Rosji (jako król Polski). Kościół został zamieniony na cerkiew prawosławną, a hospicjum stało się rosyjskie (Ospizio Imperiale di S. Stanislao per Pellegrini della Nazione Russa). Większość wartościowych przedmiotów należących do kościoła zostało sprzedane przez Rosjan.
W 1920 dzięki staraniom biskupa krakowskiego Adama Stefana Sapiehy Polacy odzyskali kościół, który był ówcześnie zrujnowany. Remont świątyni trwał wiele lat, z przerwą w czasie II wojny światowej. Zakończono go dopiero na obchody czterechsetlecia konsekracji w 1991.