Bazylika Św. Ambrożego jest dziełem architektury romańsko-lombardzkiej, wzniesiona w ostatnich latach IV wieku naszej ery, przez Św. Ambrożego, jednego z Doktorów Kościoła, sławnego z jego wyjątkowej elokwencji i autorytetu pokazującego go w dziedzinie religijnej i politycznej. Kolejno odbudowana została między XI a XII w., w stylu romańskim a obszerne atrium z pilastrami i kapitelami przedstawia dekoracje rzeźbiarskie wzbogacone interesującymi szczegółami. Fasada, niska i zwarta lecz odciążona szerokimi arkadami, jest popierana dwiema dzwonnicami: pierwsza i niższa jest z IX wieku, natomiast druga wyższa wzniesiona została w XII wieku. Portal kościoła, odrestaurowany w XIII wieku, przedstawia jeszcze skrzydła z brązu z IX w.

Wnętrze zachowuje niektóre ważne znaleziska: w nawie centralnej znajduje się godna uwagi ambona w stylu romańsko-bizantyjskim; ołtarz główny jest pokryty bogatym i ozłoconym suknem, arcydzieło sztuki złotniczej z czasów karolińskich. W głębi prawej nawy, można zobaczyć kaplicę Cappella di San Vittore, która zachowała mozaiki pochodzące z epoki pierwszej bazyliki ambrozjańskiej z V wieku. Natomiast w głębi lewej nawy znajduje się inne wejście, z portalem zrealizowanym przez Bramante w czasach Renesansu.

Ambroży, urodził się w Treviri w Niemczech, pochodził ze staroświeckiej rodziny szlachty rzymskiej służącej imperatorowi, dlatego był ważnym przedstawicielem cesarskim. Jego pośrednictwem było głównie pojednanie chrześcijan z Mediolanu, podzielonych herezją Ariana, który negował naturę boską Chrystusa wzniosłą przez poprzedzającego biskupa Assenzio. Mediolan był siedzibą cesarską wybraną przez Costantino, w celu emisji słynnego edyktu z 313 roku, który zgadzał się z wolnością kultu chrześcijańskiego, dlatego też był nadzwyczaj symboliczny. Ambroży został wybrany biskupem poprzez aklamację mediolańczyków jeszcze przed przyjęciem chrztu.

Święty Ambroży odnowił liturgię, a także kalendarz kościoła, według tak zwanego "Rito Ambrosiano" jeszcze dziś przestrzeganego w Mediolanie. Dzięki jego prestiżowi, Agostino przeszedł na chrześcijaństwo, a imperator Teodosio zmuszony został do publicznej pokuty w następstwie ekskomunika, że Ambroży wygłaszał przeciwko niemu ingerencje polityczne w życie kościoła bez wcześniejszej konsultacji. Jego grób jest przechowany w krypcie z tyłu chóru, wraz ze świętymi Gervasio i Protasio.