C'est le pape Jules II en personne, en 1509, qui accorda à l'Université des orfèvres et des argentières la possibilité de s'installer à proximité immédiate de la via Giulia, dans le quartier le plus récent et le plus convoité de la Rome de l'époque. Le pape lui donne également la permission de construire une église à côté de son siège, près de la rive gauche du Tibre. L'Université n'est rien d'autre que l'association qui réunit les bijoutiers romains : elle vient de se détacher de l'association des forgerons et ne ménage aucun effort pour gagner la faveur du pape et célébrer son indépendance. Elle décida de donner à l'église le nom de son saint patron, l'orfèvre médiéval saint Éligie de Noyon, et en confia la conception au grand Raphaël. Ce dernier choisit un plan en croix grecque avec un développement architectural sobre et rationnel, inspiré de toute évidence par les bâtiments à plan central de Bramante, l'architecte à qui l'on doit la conception urbaine de toute la via Giulia. Le chantier de l'église démarra en 1509. À la mort de Raphaël (1520), il passa sous la direction de Baldassarre Peruzzi, peut-être l'architecte qui, plus que tout autre, eut l'occasion de connaître de près le style et la personnalité de l'Urbinate. Selon toute vraisemblance, c'est Peruzzi qui construisit en 1526 la coupole hémisphérique qui surmonte l'édifice, reposant sur un tambour circulaire et couronnée d'une élégante lanterne. Les fresques qui ornent l'intérieur de l'église, également de haute qualité, datent de 1575 environ et sont dues à Matteo da Lecce (de son vrai nom Matteo Pérez) et Taddeo Zuccari, deux peintres maniéristes également actifs dans l'oratoire voisin du Gonfalone. Cependant, les crues du Tibre endommagèrent rapidement l'église, provoquant un effondrement partiel et rendant la façade elle-même irrécupérable. La reconstruction est assurée, vers 1620, par l'architecte milanais Flaminio Ponzio.
Aujourd'hui encore, l'église S. Eligio appartient au Nobil Collegio dei Gioiellieri Orefici ed Argentieri dell'Alma città di Roma, qui a son siège dans le bâtiment adjacent (via S. Eligio n° 7) et qui organise les ouvertures et gère les visites.