W XIII/XIV w. na usypisku wzniesiono nowy kościół, całkowicie przebudowany w okresie baroku (1617), który otrzymał nazwę Santa Maria Liberatrice. W 1899 rozebrano go dla odsłonięcia pierwotnej budowli wczesnochrześcijańskiej, na którą natrafiono już w 1702 przypadkowym odkryciem jej apsydy. Pierwsze prace odkrywcze podjął w 1900 Giacomo Boni, a ujawnione freski opisał ksiądz Józef WilpertJoseph Wilpert: Sancta Maria Antiqua. „L’Arte. Rivista di storia…” XIII (1910), s. 1-20; 81-107. J. Wilpert (1857-1944), uważany ogólnie za naukowca niemieckiego, był w istocie Polakiem ze Śląska, wykształconym w Rzymie archeologiem chrześcijańskim, szczególnie zasłużonym dla badania rzymskich katakumb., dokumentując je ponadto fotograficznie w osobnej publikacji (1916).
W następnych dziesięcioleciach odsłoniętą świątynię poddawano długotrwałemu restaurowaniu i renowacji z prowadzonymi równolegle żmudnymi pracami badawczymi i konserwatorskimi – ostatnio od 1980 na zlecenie Inspektoratu ds. Zabytków (Soprintendenza per il Patrimonio Storico) przy współpracy z World Monuments Fund. Santa Maria Antiqua dopiero w 2012 udostępniono publiczności na ograniczonych warunkach, m.in. ze względu na prowadzone w niej od 2004 prace restauratorskie i wykopaliskowe.