La basilica dei Santi Apostoli fu costruita tra il 382 e il 386 d.C., anno in cui venne consacrata dal vescovo Ambrogio con la deposizione delle reliquie dei Santi Apostoli, motivo per cui venne chiamata basilica Apostolorum. Sotto l’altare erano infatti collocate le reliquie di Giovanni, Andrea e Tommaso, oppure, secondo un’altra ipotesi, di Pietro e Paolo, riposte entro una custodia in argento finemente cesellata, ora conservata al Museo Diocesano.
Eretta fuori dalle mura, la basilica era probabilmente collegata da un atrio alla via porticata, cioè con il tratto della strada per Roma che era stato enfatizzato da un magnifico portico, realizzato durante il IV secolo d.C.
La forma a croce della pianta, mai usata fino a quel momento in Occidente, secondo lo stesso Ambrogio, rimanda al trionfo della vittoria di Cristo sulla morte, come si legge nell’epigrafe di fondazione, riprodotta in un lastra appesa alla parete del coro dell’attuale chiesa. Pochi anni dopo la sua costruzione, la basilica accolse le reliquie di San Nazaro, ritrovate da Ambrogio nel 386 d.C.: il presbiterio fu rialzato e venne aggiunta l’abside di fondo, decorata ad affresco o a mosaico con una grande croce.
Dell’edificio ambrosiano sono ancora riconoscibili nell’attuale chiesa, eretta nell’XI secolo, la pianta e alcuni tratti di muratura che in taluni casi raggiungono 13 metri di altezza. L’aspetto della facciata, invece, è fortemente dissimile rispetto alla basilica ambrosiana e medievale, per l’apposizione della cappella funeraria fatta costruire da Gian Giacomo Trivulzio nel XV secolo. I due bracci trasversali della croce erano a terminazione rettilinea, come quella del presbiterio: sono tutt’oggi visibili, all’esterno della chiesa, alcune parti del muro di fondo del braccio orientale. Esso è realizzato secondo una tecnica consueta in età tardoantica: corsi di mattoni posati di piatto alternati a parti realizzate con frammenti di laterizi disposti a spina di pesce (opus spicatum). I bracci erano inoltre dotati di due esedre, una per ciascun lato. Nella nicchia meridionale del braccio est si è conservata una piccola parte dell’originaria pavimentazione in opus sectile, con lastrine di pietra bianche e nere rettangolari e triangolari. Il pavimento venne risistemato per la sepoltura del medico Dioskoros, come recita l’epigrafe sepolcrale.
L’altare era posto all’incrocio dei quattro bracci: il passaggio dalle zone laterali era scandito da due colonne che, unendosi alle arcate della copertura, creavano tre varchi (triforium): le basi delle colonne in marmo bianco sono state ritrovate e collocate in quella che doveva essere la loro posizione originaria. Inoltre, esternamente alla sagrestia (posta sul lato est), sono conservate ancora in piedi quattro colonne: due in granito rosa e due in granito grigio, che potrebbero essere quelle originali del triforium di IV secolo d.C.
Nel cortile dietro l’abside si notano, infine, alcune tombe paleocristiane e altomedievali, disposte in posizione radiale. Quelle di cui si vedono solo le lastre di copertura sono in posizione originaria, mentre i sarcofagi sono stati ricollocati a una quota più elevata per essere musealizzati.