São Clemente pode ser definida como um maravilhoso "bolo de casamento" de várias camadas. É composta pela basílica superior, do século XII, a inferior do século IV e salas subterrâneas, um templo dedicado ao Deus Mitra e uma domus romana do século I.
A basílica original nasceu no pátio de uma casa do século II, onde foi criado um mitreu no século seguinte, pouco depois transformado num local de culto cristão que foi sede de vários concílios no século V. A basílica foi restaurada no século VIII e novamente no século IX, destruída pelo incêndio de 1084 iniciado pelos normandos e depois soterrada. O Papa Pascoal II, em 1108, mandou construir uma nova igreja. A fachada que vemos hoje, precedida por um pequeno prótiro de tijolos e um átrio quadriportico sobre colunas antigas, é o resultado da intervenção de Carlo Stefano Fontana no século XVIII. Embora modificada no século XVIII, a basílica superior conserva a planta do início do século XII, com três naves absidais sobre colunas recuperadas e um belo pavimento cosmatesco. Do mesmo período são a schola cantorum, ou o espaço reservado aos cantores ou salmistas que se encontra no meio da nave central, rodeado por uma cerca de mármore, o cibório cosmatesco do presbitério e a cadeira episcopal da abside. Surpreendente é o "Triunfo da Cruz", um mosaico da escola romana da primeira metade do século XII que ocupa a bacia da abside e representa a Crucificação entre as espirais de acanto da árvore da vida. No início da nave esquerda, por outro lado, a capela de Santa Catarina tem valiosos frescos de Masolino da Panicale, provavelmente em colaboração com Masaccio. Da sacristia, uma escada com restos de decorações da igreja do século IV e do mitreum leva à basílica inferior. Destaca-se aqui o fresco da nave central que retrata a "Lenda de Sisinnio". Nas paredes da mesma nave existem outros frescos dos séculos XI e XII, incluindo a "Lenda de Santo Aleixo". Ao fundo da nave esquerda, desce-se para os espaços subterrâneos, incluindo o mitreum do século III dedicado ao deus Mitra, com um altar esculpido.