Venne edificata sull’isola Ombriola e ricostruita nell’827. Si annovera tra le chiese fondate da San Magno (secolo VII).

Fu presto data alle monache dell’Ordine di San Benedetto che fondarono accanto un importante e ricco cenobio che accolse, nell’855, Papa Benedetto III in fuga dalle persecuzioni.

Fu l’imperatore bizantino Leone V a donare le reliquie di San Zaccaria alla monache. Incendiata, fu rifabbricata nel 1105 sopra la cripta della precedente chiesa.

Dotata di un porticato in facciata, sul fianco destro si costruì entro il XII secolo il caratteristico campanile in stile adriatico, uno dei più antichi della città. La chiesa ebbe parrocchialità almeno sin dal 1398.

L’importanza del cenobio era riconosciuta anche dalla potere ducale, il doge infatti usava recarsi in gran pompa a San Zaccaria nel giorno di Pasqua, recando in corteo la zoja, il corno ducale preziosissimo che venne donato dalla badessa Agnesina Morosini al doge Pietro Tradonico nell’anno 864.

Dopo svariate campagne di ricostruzione e restauro, nel 1457 si decise di sacrificare la parte sinistra del vecchio tempio monastico per iniziare la costruzione di una nuova grande chiesa ad opera dell’architetto Antonio Gambello (†1481) opera portata in altezza dall’architetto Mauro Codussi (†1504) che successe al Gambello senza però veder portato a compimento l’impresa, compimento che avvenne solo intorno al 1515.

Fu consacrata il 7 maggio 1573 da Giovanni Lucio Stafileo, Vescovo di Sebenico. Mezzo secolo di lavori consegnarono alle monache e all’intera città una chiesa particolare, dove lo stile tardogotico si fonde con rinnovate forme della rinascenza su una pianta a tre navate divise da svelte colonne su alti pinti poliedrici, volte del soffitto a crociera, cupola emisferica sopra l’altare maggiore, dietro il quale si prolungano, in forma di deambulatorio, cappelle raggiate.

L’imponente facciata è uno degli esemplari più tipici della rinascenza veneziana con la chiara ed elegante impronta risolutiva di Mario Codussi. L’interno è del più grande interesse; elementi e schemi di vari stili si accostano, ottenendo un complesso di solenne slanciata grandiosità.

Interessante è l’esistenza, accanto alla nuova chiesa, di quella vecchia gotica, già ridotta a coro e sacrestia, con le cappelle absidali gotiche affrescate, parte ricca di memorie della storia più antica della “cittadella” delle monache di San Zaccaria.

Allontanate le religiose durante le soppressioni napoleoniche, nel 1810 divenne chiesa parrocchiale dipendente dal clero secolare. Nell’occasione convennero nella chiesa le reliquie di Sant’Atanasio, già pregio del distrutto Monastero di Santa Croce alla Giudecca.

Nel corso del Novecento sono stati eseguiti restauri che hanno restituito al complesso la purezza originaria.