Santa Dorotea es una antigua iglesia católica de la diócesis de Roma atendida por los frailes franciscanos conventuales . Se la menciona por primera vez en una bula papal del papa Calixto II en 1123, siendo mencionada bajo su primera advocación de San Silvestro alla Porta Settimiana .
En 1445 se registró bajo la doble advocación de San Silvestre y Dorotea, siendo esta última, Dorotea de Cesarea , una oscura mártir de Cesarea en Capadocia (actual Kayseri, Turquía ) que podría haber sido asesinada a principios del siglo IV si es que existió. En 1475 la iglesia fue reconstruida y se le dio el estatus parroquial completo, y las reliquias de Santa Dorotea fueron consagradas aquí por Giuliano De Datis, el párroco, en 1500.
En 1517 San Cayetano fundó en la sacristía el Oratorio del Divino Amor , considerado un acontecimiento de gran importancia en el inicio de la Contrarreforma católica . En 1566 la iglesia fue rebautizada con la advocación actual y en 1592 San José de Calasanz abrió en la casa contigua la primera escuela pública y gratuita de Europa, la primera escuela de la Orden de los Escolapios de sacerdotes educadores.
En 1727 la parroquia fue suprimida y en 1738 la iglesia fue cedida a los Frailes Menores Conventuales , quienes la demolieron nuevamente y la reconstruyeron como capilla de su nuevo convento en el mismo lugar. La reconstrucción fue confiada a Giovanni Battista Nolli por Giovanni Carlo Vipera, Ministro General de los Conventuales. La parroquia fue reconstruida en 1824 y la iglesia restaurada y reconsagrada en 1879.
El 12 de junio de 2014 fue erigida como iglesia titular por el Papa Francisco con el Cardenal Javier Lozano Barragán, presidente emérito del Pontificio Consejo para la Pastoral de los Agentes Sanitarios , como su primer Cardenal-Sacerdote tras haber servido 10 años como cardenal-diácono.