Kościół nie miał transeptu, ale trzy półokrągłe apsydy (dużą przy prezbiterium i mniejsze na końcach naw bocznych).
Na polecenie papieża Sykstusa IV kościół został znacznie pomniejszony przed jubileuszem roku 1475, było to związane z jego złym stanem technicznym. Rozebrano wówczas nawy boczne oraz zamurowano arkady, okna fasady zostały zastąpione jednym małym okrągłym okienkiem.
W XVI wieku kościół został przekazany teatynom, a po niezbyt długim czasie, w 1595 roku dostali go pod opiekę jezuici. Natychmiast przystąpili oni do renowacji, która trwała do 1603 roku. Kolejne odnowienie kościoła miało miejsce w roku 1859 i było przeprowadzone na polecenie papieża Piusa IX. W 1884 papież Leon XIII powołał do istnienia parafię, której kościołem parafialnym została bazylika św. Witalisa.
W 1937 roku kościół został odnowiony. Ponowna restauracja była przeprowadzona w latach 1956-1960, kiedy też prowadzono prace archeologiczne.