La chiesa, che fa parte dell’isolato dell’Ambrosiana, fu fondata attorno all’anno Mille dai Rozonidi, famiglia di monetieri, e inizialmente dedicata alla S. Trinità. Fu ribattezzata in omaggio al S. Sepolcro di Gerusalemme dopo la seconda crociata, alla quale parteciparono molti milanesi. Fu trasformata all’interno da Aurelio Trezzi nel 1605, rifatta in facciata ai primi del ’700, e di nuovo entro il 1897. Nell’abside della cripta, unica parte superstite dell’edificio antico, è notevole una Deposizione cinquecentesca in terracotta. Su piazza S. Sepolcro – dove in epoca romana si trovava il Foro di «Mediolanum» – la chiesa è fronteggiata dal quattrocentesco palazzo Castani, dove nel marzo 1919 Benito Mussolini fondò il movimento dei Fasci italiani di combattimento. Il palazzo ha subito un pesante intervento di ricostruzione nel 1938, quando una sua porzione divenne sede della Federazione dei fasci milanesi, su progetto di Piero Portaluppi.