Auch im Fall der Basilika die zu Ehren der bedeutenden römischen Märtyrerheiligen Agnes entstand, ist deutlich zu erkennen, dass es sich hierbei ebenfalls um eine sogenannte Zömeterialbasilika handelte. Im unmittalbaren Umfeld, und sogar unterhalb der Basilika, verliefen die Gänger der Katakombe, und direkt neben dem Bau befand sich das Mausoleum der Konstantia.

Das Mausoleum ist der auf der linken Seite der Basilika befindliche Rotundenbau. Konstantia war die Tochter des Kaisers Konstantin und erschien in einer der zentralen Inschriften der Basilika als deren Gründerin. Dies erklärt auch den Ort ihrer Grablege, suchte offenbar auch die Tochter des ersten christlichen Kaisers ganz bewußt die Nähe der verehrten Märtyrerin für den Ort ihrer letzten Ruhestätte.

Offenbar wurde die Basilika, die in der Zeit um 337-351 enstand, im 7. Jahrhundert bereits aufgegeben. An ihre Stelle trat eine Gründung die während des Pontifikats des Papstes Honorius (625-638) errichtet wurde und unmittelbar über dem Grab der verehrten Märtyrerin entstand. Sie löste die Verehrungstradition der ursprünglichen Zömeterialbasilika ab.