Costruita nel 1530 dai Canonici di San Giorgio in Alga di Venezia, nel 1676 la chiesa dei Santi Gregorio e Siro di Bologna passò ai Chierici Regolari Ministri degli Infermi.
Nel 1780 l'architetto Angelo Venturoli ricostruì la facciata e le volte distrutte da un terremoto.
Il campanile era la torre duecentesca della famiglia Ghisilieri, in origine proprietaria del terreno poi espropriato dai Bentivoglio. Alla stessa famiglia Ghisilieri apparteneva lo stemma che si nota sulla facciata.
L'interno è a navata unica, fra le opere custudite nella chiesa:
- Assunzione della Vergine - Camillo Procaccini - 1582
- Miracolo del Corporale di San Gregorio - Denijs Calvaert - 1581
- San Giorgio e il drago e l'arcangelo Michele che caccia i demoni - Ludovico Carracci
- Battesimo di Cristo - Annibale Carracci