Fondata da san Nilo nel 1004 sui ruderi di una villa romana, fu cinta di mura merlate con torrioni cilindrici e fossati a opera di Baccio Pontelli o Giuliano da Sangallo verso la fine del sec. XV, per volere del cardinale Giuliano Della Rovere. È tuttora abitata da monaci basiliani di rito greco. Nel secondo cortile sorge la chiesa di S. Maria, edificata da san Bartolomeo discepolo di san Nilo, consacrata nel 1024 ma rimaneggiata nel '700; la precede un portico in parte antico e l'accompagna un campanile* a bifore e trifore del sec. XII. Nel nartece, portale* marmoreo con battenti lignei intagliati e, nella lunetta, mosaico del sec. XII-XIII; a sinistra, fonte battesimale forse del sec. X-XI. L'interno, basilicale a tre navate, ha pavimento in parte cosmatesco, soffitto ligneo del 1577, iscrizioni greche nel fregio e una iconostasi barocca; sull'arco trionfale, mosaico* (Pentecoste) del sec. XIII e alle pareti in alto affreschi coevi; all'altare maggiore, una Madonna bizantineggiante del sec. XII. Dalla navata destra si accede alla cappella dei Ss. Nilo e Bartolomeo, decorata con affreschi* del Domenichino (1610) che rievocano la fondazione della chiesa. L'Abbazia custodisce al suo interno anche il Laboratorio di restauro del libro, tuttora funzionante, che nel 1931 ha sostituito il distrutto scriptorium.