La chiesa, fondata probabilmente nell’XI secolo, riedificata una prima volta nel Duecento e di nuovo nel 1753-1760 su progetto dell’abate Carlo Corbellini, volge una facciata sul campo omonimo e l’altra sul canale di Cannaregio. Sul Canal Grande si affaccia il retro della cappella di Santa Lucia, situata all’estremità del transetto sinistro, dove nel 1860 furono trasportate le spoglie della martire siracusana fino ad allora custodite nella palladiana chiesa di Santa Lucia, demolita per far posto alla stazione ferroviaria. Il bel campanile di cotto è del XIII secolo e presenta due strette bifore romaniche alla base.La chiesa è situata fra la ex Scuola dei Morti, o Confraternita della Beata Vergine del Suffragio dei Morti (i suoi membri si radunavano fin dal 1615 proprio di fronte all'altare della Beata Vergine del Popolo durante le celebrazioni ufficiali), e la settecentesca canonica.
Al suo interno, già nel 1206, vi erano ospitate le spoglie mortali di San Magno, vescovo di Oderzo ed Eraclea, morto nel 670 che qui in effetti si rifugiò, nel tentativo di fuggire ai Longobardi.
La prima messa venne celebrata il 27 aprile 1760.
All'interno della chiesa si possono notare delle pareti molto spoglie e non di grande nota. Molto bello e pregiato è l'altare, con il suo presbiterio, nel quale si possono ammirare le statue San Pietro e San Geremia Apostolo datate 1798 di Pier Antonio Novelli, sullo sfondo l'opera monocroma a fresco di Agostino Mengozzi Colonna Due Angeli in Atto di Sostenere il Globo. Pregevole l'opera che appare sul quarto altare, La vergine assiste all'incoronazione di Venezia fatta dal vescovo San Magno di Palma il Giovane. Opere scultoree di nota sono la Madonna del Rosario di Giovanni Maria Morlaiter e l'Immacolata di Giovanni Marchiori.
Dal Canal Grande si può leggere sulla parete dell'abside della chiesa questa iscrizione:
«LUCIA
VERGINE DI SIRACUSA
MARTIRE DI CRISTO
IN QUESTO TEMPIO
RIPOSA
ALL'ITALIA AL MONDO
IMPLORI
LUCE PACE»
La chiesa è meta di pellegrinaggi di fedeli che, da ogni parte del mondo, portano la loro venerazione alla Santa. La cappella in cui troviamo l'urna contenente le sue spoglie è stata costruita col materiale della abbattuta chiesa palladiana di Santa Lucia. Le spoglie della Santa sono conservate nella teca attuale dall'11 luglio 1863.
Nel 1955 l'allora Patriarca di Venezia Angelo Roncalli, futuro papa Giovanni XXIII, fece porre una maschera d'argento sul volto, per proteggerlo dalla polvere.
Il 7 luglio 1981, alcuni delinquenti trafugarono dalla chiesa il corpo di Santa Lucia, con una vera e propria azione di rapina a mano armata, chiedendone un riscatto per la sua restituzione. La reliquia fu poi recuperata dalla polizia proprio nella notte del 13 dicembre dello stesso anno, ossia nel giorno in cui ricorre la festività in onore della Santa, senza che fosse pagato alcun riscatto.
Le spoglie di Santa Lucia, che per vicissitudini storiche si trovano da molti secoli a Venezia, sono fortemente reclamate dalla popolazione di Siracusa, città natale della Santa, perché tornino a riposare all'interno del sepolcro dal quale furono sottratte.