Eine der ältesten Kirchen in Mailand ist die Basilika des Heiligen Ambrosius, oder Basilica collegiata abbaziale prepositurale di Sant'Ambrogio auf Italienisch.

Sie wurde zwischen 379 und 386 von dem Mailänder Bischof Ambrosius an der Stelle errichtet, an der zuvor die während der römischen Verfolgungen verstorbenen Christen begraben worden waren. Ambrosius selbst wollte alle Reliquien der Märtyrer Satyrus und Victor, Nabor, Vital, Felix, Valeria, Gervasius und Protasius in ihr beisetzen. Aus diesem Grund wurde sie den Märtyrern geweiht und erhielt den Namen Basilica Martyrum. Diese Kirche, die seither nach ihm benannt ist, diente auch als Grab des Ambrosius.

Bischof Angibert II (824-860) nahm im neunten Jahrhundert bedeutende Veränderungen vor. Ein gewaltiges Mosaik, das den Erlöser zwischen den Märtyrern Protasius und Gervase mit den Erzengeln Michael und Gabriel sowie zwei Szenen aus dem Leben des heiligen Ambrosius zeigt, wurde in der Apsis angebracht, der ein Tonnengewölbe vorgelagert war.

Das frühchristliche Ziborium erhielt im zehnten Jahrhundert vier stukkierte Pauken. Unter dem Ziborium befand sich der Ambrosiusaltar, ein Meisterwerk karolingischer Gold-, Silber-, Edelstein- und Emaillearbeiten.

Zwischen 1088 und 1099 erfuhr die Basilika ihre endgültige Umgestaltung dank der Initiative von Bischof Anselm, der sie im romanischen Stil neu errichten ließ. Ein Quadriportico und die drei Kirchenschiffe ohne Querschiffe und die drei dazugehörigen Apsiden wurden beibehalten.

Gegen Ende des 12. Jahrhunderts wurde das Tiburium errichtet, das jedoch 1196 zerfiel. Danach wurde es mit seiner charakteristischen Außengestaltung mit gewölbten Emporen auf zwei übereinander liegenden Etagen wieder aufgebaut.

Als Baumaterialien wurden vor allem weißer Putz, Stein und verschiedenfarbige Ziegel verwendet, die von minderer Qualität sind und aus der Region stammen. Die gleichen Materialien wurden auch für den Bau der benachbarten Gebäude verwendet. Der Verzicht auf die Verwendung teurerer, aus dem Osten importierter Materialien ist das Ergebnis einer modernen Sensibilität, die nicht mehr zwischen Materie und Seele trennt.

Die neue Kirche folgte sorgfältig dem Grundriss des Originals, der drei Schiffe, Apsiden und einen Quadriportico umfasste. Der längliche Innenraum der Basilika entspricht der Größe des Portikus (ohne die Apsiden).

Die lange und niedrige Fassade der Kirche, die typisch für andere ländliche Gebäude ist, spiegelt die Verbindung zum Land wider, die eine wichtige Inspiration für die Gestaltung des Gebäudes war. Sie hat zwei übereinander liegende Loggien. Die untere Loggia verbindet den inneren Bereich des Portikus und weist drei gleiche Bögen auf. Die obere Loggia hingegen besteht aus fünf Bögen, deren Höhe sich entsprechend dem Profil des Abhangs erhöht. Auch er enthält lombardische Bänder.

Das Kreuzgratgewölbe wurde verwendet, um einen Innenraum mit einer transalpinen Struktur zu schaffen. Die Matronei werden von kleineren Pfeilern gestützt, die die Gewölbe der Seitenschiffe tragen, deren Zwischenstützen halb so groß sind wie die Zwischenstützen des Mittelschiffs. Diese Gewölbe nehmen den gesamten Raum des Obergeschosses ein.

An der Seite der Kirche diente das Quadriportico als Versammlungsort für die Katechumenen. Mit der Praxis der Kindertaufe zu Beginn des 11. Jahrhunderts verlor das Quadriportico jedoch seine ursprüngliche Funktion. Schließlich diente er als Ort für Versammlungen im Freien. Von der oberen Loggia der Fassade aus erteilt der Erzbischof dem Volk der Stadt seinen Segen.

Der Portikus ist von vier Mauern umgeben (daher der Name). In seinem Inneren befinden sich Bögen, die von Halbsäulen eingefasst und von Pfeilern gestützt werden. Die verschiedenen Bestandteile des Portikus lassen sich an ihren Farben erkennen. Ähnlich wie an der Fassade stützen lombardische Bänder die Gesimse.

Der Glockenturm auf der rechten Seite, der oft als Glockenturm der Mönche bezeichnet wird, wurde im achten Jahrhundert erbaut und hat das strenge Aussehen, für das Wehrtürme bekannt sind. Der höhere Glockenturm auf der linken Seite, der als Kanoniker-Turm bezeichnet wird, wurde 1144 erbaut. Da er die gleichen vertikalen Prinzipien wie der Quadriportico verwendet, kann sein Entwurf vermutlich demselben Architekten zugeschrieben werden, der auch die Basilika schuf. Im Jahr 1889 wurden die beiden oberen Stockwerke errichtet. Auch die Glockentürme zeigen Einflüsse von außerhalb der Alpen.