Non si conosce il tempo preciso in che venne edificata. Nel medioevo era chiamata San Salvatore in Arco, in riferimento al vicino arco che mette in comunicazione la piazzetta su cui sorge la chiesa con la retrostante piazza del Biscione; Armellini ipotizza che quest’arco, in passato affrescato, potè dare l’idea di una grotta dipinta (secondo l’abitudine di denominare grotta qualsiasi anfratto scuro), da cui l’attuale nome della chiesa e della piazza. Un’altra tradizione invece vuole che il nome della chiesa derivi da un’immagine della Madonna che vi si venerava, la quale fu trovata in una grotta, che probabilmente era un resto del teatro di Pompeo, area sulla quale la chiesa fu costruita. Fu consacrata alla Concezione nel 1343 e affidata alla confraternita omonima (come si ricava da una iscrizione trovata nel 1569, anno in cui fu rifatto l’altare maggiore).

L'Armellini scrive della chiesa: "...tre altari vi si veggono. Sul maggiore evvi una effigie di Maria, opera d’autore incognito; in quello a sinistra si osserva un Crocifisso di Giovanni Antonio Valtellina, e in quello a destra v’è dipinta da Francesco Alessandrini un S. Giovanni. Battista. Questa chiesetta è di giuspatronato degli Orsini, per essere prossima al palazzo Pio, in altri tempi Orsini. Oggi è dell’ospizio detto di Tata Giovanni, che ha comprato l’attiguo palazzo". Quando questo ospizio di Tata Giovanni si trasferì la chiesa rimase abbandonata. Attualmente è adibita ad usi civili