I SS. Cosma e Damiano, a cui è dedicata la chiesa, sono martiri del IV secolo, scelti poi come protettori della famiglia dei Medici.

Una pergamena del 1293 attesta opere di edilizia del complesso, contemporanee alla ricostruzione del nartece esterno di S. Abbondio, da cui era dipendente.
Passata nel corso del sec XVI alla famiglia Castiglioni, divenne una abitazione privata, ragione per cui gli affreschi furono coperti e l'abside sventrata per aprirvi un balcone.
Nel 1988 fu sottoposta ad un radicale restauro.

Secondo una tipologia diffusa in questo territorio, l'aula unica è coperta a tetto e l'abside ha la calotta in muratura.

La semplice facciata a capanna è impreziosita da una lunetta affrescata, al di sopra del portale, resti delle effigi dei due santi titolari ed una porzione di arco decorato.
All’esterno del fianco meridionale rimangono tracce degli stemmi dei Commendatari, la famiglia dei Castiglioni, proprietari per secoli della chiesa.

Sull’arco trionfale che immette all’abside c’è l’"Annunciazione" con l’arcangelo Gabriele.
Nel semicatino dell'abside domina un Padre Eterno in mandorla, con decorazioni e cherubini, mentre la calotta absidale è occupata dalle figure degli Evangelisti.

Nel catino dell’abside si trovava un affresco cinquecentesco, ora conservato nella Pinacoteca Civica, che ritraeva la "Vergine con il Bambino e i Santi", Cosma con il mortaio da farmacista e Damiano con un vaso e un libro.

Durante lo strappo dell’affresco sopra descritto ne apparve un altro sottostante, di epoca trecentesca, rimasto nascosto per oltre quattro secoli, dove è ritratta la "Vergine in Trono con quattro santi", i due centrali, simili e in vesti purpuree, sono Cosma e Damiano mentre i laterali potrebbero essere Sant’Abbondio e Santa Lucia, protettrice della vista.