Eretta tra il XI e XII secolo, è un notevole esempio di stile romanico. Essa fu costruita su una chiesa paleocristiana del IV secolo restaurata nel VI; una parte del pavimento della chiesa attuale è in vetro per permettere la visione dei mosaici paleocristiani sottostanti.

 

La chiesa di Santa Maria della Piazza fu in origine chiamata Santa Maria del Canneto, in quanto sorge molto vicino al porto, in un'area a quel tempo paludosa; successivamente prese il nome di Santa Maria del Mercato poiché nella piazza antistante si svolgeva, appunto, il mercato. Nel sagrato si svolse per secoli la cerimonia di investitura del podestà del libero comune di Ancona.

 

L'edificio ha una pianta singolare: il corpo principale è a pianta basilicale, con tre navate e copertura a capriate; su questo corpo principale è inserito un transetto della stessa larghezza delle tre navate, sopraelevato e coperto a crociera. In corrispondenza della navata centrale c'è l'abside.

 

La parte inferiore della facciata è interamente rivestita da archetti ciechi e reca al centro un bassorilievo bizantino, proveniente da Costantinopoli e rappresentante la Vergine orante. Sono presenti anche altri due bassorilievi bizantini, rappresentanti l'arcangelo Gabriele ed un pavone. La parte superiore della facciata crollò nel 1690 a causa di un sisma e fu poi ricostruita in laterizi e munita di un'ampia finestra rettangolare. L'aspetto originario di questa parte della facciata può essere desunto dal prospetto della Cattedrale di Zara, costruito su modello della chiesa anconitana. Artefice della facciata (ma non del portale) fu mastro Filippo (magister Philippus), che la terminò nel 1210, come risulta dall'epigrafe in Latino medievale scolpita sulla lunetta del portale.

 

Questo tipo di facciata è di derivazione bizantina e si trova anche nelle chiese pisane e lucchesi dello stesso periodo; in esse gli archetti sono ciechi come nella chiesa anconitana o formano gallerie praticabili. Non si può parlare però di imitazione, piuttosto di comune derivazione sia della chiesa anconitana sia di quelle toscane da prototipi orientali. All'interno di alcune arcatelle sono poste scodelle in ceramica (le attuali sono del XVII secolo) che donano un tocco di policromia.

 

Il portale, ad arco strombato, è adornato da molti bassorilievi, opera di un certo Mastro Leonardo, che pone la sua firma sulla cornice interna a destra. Probabilmente è lo stesso lapicida che eseguì i plutei della cappella del Crocifisso di S. Ciriaco. La serie di bassorilievi è assai interessante per i significati simbolici, tutti legati al tralcio di vite che gira intorno al portale.

 

Sul fianco destro si apre un portale secondario sulla cui lunetta si può ammirare una scultura gotica raffigurante la Visitazione; questo portale, come si può dedurre dallo stile, è stato realizzato in un periodo successivo rispetto a quello della facciata.

 

La chiesa è stata restaurata nel 1928 da Luigi Serra; in questa occasione venne ripristinata l'antica veste interna romanica, rimuovendo gli stucchi, gli altari laterali e i controsoffitti, riportando le navate laterali all'altezza originaria, potendo di conseguenza riaprire le originarie monofore romaniche della navata centrale. In base alle tracce trovate nell'abside (ancora visibili) venne inoltre sopraelevato il pavimento del transetto per riportarlo alla quota originaria; a conclusione dei restauri, venne poi posto un altare maggiore in stile neoromanico, come si usava fare allora. Non venne invece ricostruita la parte superiore della facciata, perduta con il citato sisma del 1690.

 

Nel 1980 venne nuovamente restaurata a cura della Sopraintendenza archeologica delle Marche; con quest'ultimo intervento si eliminarono alcuni elementi del precedente restauro, abbassando la quota del presbiterio (come si nota dalle tracce sulla muratura dell'abside) ed asportando l'altare neoromanico. Si migliorò inoltre la fruibilità della basilica paleocristiana sottostante e, per permettere di osservarne alcuni elementi, furono realizzati sul pavimento della chiesa romanica alcuni affacci protetti da lastre di vetro.

 

La zona sotterranea è parzialmente visibile attraverso le vetrate aperte nel pavimento della basilica sovrastante; saltuariamente vengono organizzate visite guidate. Conserva due strati di mosaici, policromi e ricchi di figurazioni simboliche (cespi d'acanto e volatili che richiamano quelli della Basilica paleocristiana di Aquileia), risalenti l'uno al IV e l'altro al VI secolo d.C. Essi appartenevano ad un tempio paleocristiano, probabilmente danneggiato durante la Guerra gotico-bizantina e poi restaurato; i due strati di mosaico sarebbero stati quindi realizzati l'uno prima della guerra e l'altro nel corso del restauro seguito ai danni.

 

Sopra alle rovine della basilica paleocristiana, in età romanica, fu costruita la chiesa attuale.

 

Nella zona dietro alle absidi della basilica paleocristiana è visibile un tratto di mura in blocchi di arenaria, interpretate come resti della cinta urbana della fase ellenistica di Ancona.