Anticamente detta "S. Giusto de arcu" per la sua vicinanza al Canto d'Arco, è citata per la prima volta con certezza in una carta del 1040 che la descrive vicina alla "moneta" (cioè l'antica zecca regia) e al palazzo del Re (ossia l'antico palazzo amministrativo longobardo). L'attuale edificio fu costruito nei secoli XII e XIII, ma ancora nel 1323 si lavorava alla parte alta della facciata Il campanile in laterizio fu aggiunto nel XIV secolo. Nel 1639 la chiesa fu unita come beneficio al Seminario di S. Martino. La struttura, a tre navate con abside, è costruita in pietra squadrata a grandi blocchi, ed è caratterizzata da un orientamento opposto alla norma liturgica che vorrebbe l'abside a oriente. La facciata, che mostra una decorazione tipica anche di altre chiese lucchesi in cui la bicromia va facendosi più fitta nella parte superiore dell'edificio, è impreziosita dal portale centrale, uno dei più interessanti tra quelli prodotti dalla bottega di Guidetto. Su di esso spiccano i due telamoni in torsione che sostengono i leoni aggettanti ai lati della lunetta e due mascheroni di matrice classica a sostegno della cornice della lunetta più interna. Nel corso del Seicento l'assetto interno della chiesa fu modificato venendo ad assumere un aspetto organicamente barocco. I lavori furono promossi dal sacerdote Ottavio Bianchi in occasione dell'insediamento nella chiesa della confraternita della Madonna dei Miracoli, avvenuto tra il 1661 e il 1662 ed affidati all'architetto Giovanni Maria Padredio di formazione borrominiana. A questa fase di rinnovamento, o a un momento immediatamente precedente risalgono gran parte dei dipinti conservati all'interno della chiesa, tra cui si segnala la Natività di Giovanni Marracci, la Madonna con i santi Francesco e Apollonia di Girolamo Scaglia e Papa Gregorio Magno riferibile all'ambito di Paolo Biancucci.
Sede dell'Università dei Mercanti prima che passassero in S. Cristoforo, ospitò in seguito la Compagnia della Madonna dei Miracoli, una effigie della quale si conserva ora nell'altare sinistro, essendo stata tolta dall'altare maggiore - dove era attestata almeno dal 1679 - per far posto ad una finta grotta con la Madonna di Lourdes molto venerata sin dall'inizio del Novecento.