Kościół odnowiono za pontyfikatu Sykstusa IV z okazji Roku Jubileuszowego 1475. Kolejne zniszczenie świątyni nastąpiło w czasie Sacco di Roma w 1527 roku. Kościół odbudowano według projektu Antonio da Sangallo w latach 1538–1545. Dzieło wsparł finansowo późniejszy patriarcha Aleksandrii Giulio Cesare Gonzaga di Novellara. Purpurat ten został pochowany na terenie kościoła. Pracami przy fasadzie w latach 1585–1590 kierował Ottaviano Mascherino. Nad okrągłym oknem w fasadzie umieszczono herb papieża Sykstusa V.
Po zsekularyzowaniu dóbr kościelnych w 1867 roku kościół pełnił funkcję kaplicy szpitalnej i kościoła parafialnego dla mieszkańców sąsiednich ulic. Parafię zlikwidowano w 1986 roku. W 1991 roku papież Jan Paweł II ustanowił tytularny kościół kardynalski. Kardynał Camillo Ruini, pełniąc urząd wikariusza generalnego Rzymu ustanowił w kościele Santo Spirito in Sassia Centrum Duchowości Miłosierdzia Bożego. Przy sanktuarium pracują siostry ze Zgromadzenia Sióstr Matki Bożej Miłosierdzia. Rektorem kościoła Santo Spirito in Sassia jest polski ksiądz prałat Józef Bart.