Fra il 306 e il 310, Massenzio incominciò alla estremità superiore della Sacra Via, una basilica gigantesca (Basilica Nova), la quale, però, al momento della morte di lui (313) non era ancora compiuta e che il suo vincitore Costantino condusse a termine, cambiando bensì alcuni particolari della pianta. Mentre l'ingresso principale in origine doveva essere dalla parte del Colosseo, e l'abside per il tribunale sulla parte opposta verso i Ss. Cosma e Damiano, più tardi fu aperto un secondo ingresso sulla Sacra Via, nell'asse trasversale dell'edifizio, e corrispondente a questo ingresso, venne costruita un'altra abside nel mezzo della nave laterale a settentrione. Si riconosce ancora chiaramente come la parete di fondo, diritta in origine, sia stata più tardi interrotta, e sostituita con una parete semicircolare ornata di nicchie. Nel mezzo della parete vedesi la base per il sedile dell'imperatore o del magistrato che presiedeva la adunanze giudiziarie; vedesi pure sul posto la soglia di marmo del cancello il quale, nella corda dell'arco, separava lo spazio destinato alla Corte giudiziaria da quello per il pubblico. Gli avanzi di ornato  p202 architettonico (mensole con vittorie, epistili riccamente scolpiti), dimostrano la decadenza e la meschinità del gusto nel secolo quarto d. Cr.; invece è meravigliosa la costruzione generale, la quale è molto differente da quella delle basiliche più antiche ed è piuttosto modellata sulle grandi sale delle terme imperiali (un paragone molto convincente ci dà la sala centrale delle Terme Diocleziane, ora chiesa di S. Maria degli Angeli). Quattro soli enormi piloni sostengono le volte a botta delle navi laterali e le volte a crociera della nave centrale; l'area coperta della basilica è di circa 6000 mq., mentre S. Maria degli Angeli ne ha appena mq. 2000. Per farsi un concetto esatto delle dimensioni, possono servire le fig. 108 e 109, le quali mettono a raffronto lo spaccato longitudinale e trasversale della basilica con alcune grandi basiliche medioevali e moderne (cattedrali di Friburgo, di Limburgo, di Colonia, chiesa di S. Tommaso a Berlino). Le colonne  p203 colossali che stavano dinanzi i piloni (v. anche fig. 104) non servivano per sostener le volte, ma per semplice ornamento. L'ultima di queste colonne fu trasportata sotto il pontificato di Paolo sulla piazza di S. Maria Maggiore ove essa sostiene la statua di bronzo della Madonna.

Nella parte occidentale dell'edifizio negli ultimi anni furono rinvenuti molti avanzi del pavimento di marmo, e pezzi della volta con vestigia di stucco nei cassettoni. Nell'abside primitiva sull'estremità a occidente, venne collocata, dopo la costruzione della seconda abside, una statua colossale di Costantino; la testa e i frammenti delle gambe e braccia, trovati qui intorno il 1490, ora si vedono nel cortile del palazzo dei Conservatori. Accanto  p204 all'abside, nell'angolo della terza arcata della nave destra, un'antica scala a chiocciola, conduceva in alto (formava parte di essa il grande avanzo giacente dietro Ss. Cosma e Damiano, v. p. 199). Il tetto della basilica, di cui si scopre una splendida veduta del Foro, del Palatino e degli altri monumenti, da parecchi anni purtroppo non è più accessibile.

La distruzione della gigantesca basilica ebbe principio sul cominciare del medio evo. Il pontefice Onorio I (625‑638) tolse le lastre di bronzo del tetto, e ne coprì la basilica di S. Pietro in Vaticano; ma le dimensioni colossali  p205 dell'edifizio impedirono di ridurlo a chiesa cristiana, o dargli altra destinazione. Rimasta abbandonata, la basilica patì, probabilmente prima del mille, gravi danni a cagione dei terremoti (v. p. 196). Nelle Mirabilia l'edifizio vienne chiamata templum Romuli supra templum Latonae (v. sopra p. 199); dal secolo quindicesimo in poi la false denominazione templum Pacis è generalmente accettata, ma il vero nome fu dato al monumento soltanto nel 1819 da Antonio Nibby.