Gioiello monumentale e spirituale della cittadina di Grottaferrata. Da vedere ci sono soprattutto i mosaici dell'interno, soprattutto una Pentecoste sull'arco trionfale, e un ciclo di affreschi duecenteschi che gli storici dell'arte attribuiscono alla scuola romana di Pietro Cavallini. Mèta di pellegrinaggi è una severa icona bizantina raffigurante la Madonna Theotokos (madre di dio), dei secoli XII-XIII e forse proveniente dal distrutto castello di Tuscolo. Bellissimo anche il campanile, a cinque ordini di trifore, del secolo XII. Oltre alla chiesa, l'abbazia conserva anche una Biblioteca con codici dell'XI secolo scritti da San Nilo e dai suoi discepoli, un Laboratorio di restauro e, soprattutto, una ricca raccolta di reperti archeologici rinvenuti nel circondario, molti dei quali esposti sotto il cinquecentesco portico di Giuliano da Sangallo. Vi appartiene, tra l'altro, una famosa stele attica in marmo pentelico datata tra il 430 e il 420 a.C., raffigurante un giovane intento a leggere un rotolo: forse proviene da Costantinopoli, o da una delle lussuose ville che Cicerone si fece erigere nella zona, per poi abbellirle con marmi greci. Di notevole interesse anche la cappella dei Santi fondatori, ricostruita nel 1608 per volontà di Odoardo Farnese, abate commendatario dell'abbazia, e affrescata dal Domenichino.