Ołtarz główny thumb|242px|Ołtarz główny Budowa obecnego ołtarza rozpoczęła się w 1720 roku w oparciu o projekt Carlo Rainaldiego, podjęty następnie przez Cira Ferriego. Ołtarz jest architektoniczny, kulisowy. Jego elewację frontową tworzą umieszczone na wysokich, dostosowanych do wklęsłego rzutu ołtarza cokołach, cztery kolumny (po dwie z każdej strony), wykonane ze starożytnego, zielonego marmuru, pochodzącego z Arco di Marco Aurelio al Corso, zwieńczone marmurowymi, pozłacanymi kapitelami w porządku kompozytowym, dźwigające zakrzywione belkowanie. Fasadę ołtarza wieńczy tympanon udekorowany figurami aniołów podtrzymujących gołębia z palmą, symbolem męczeństwa.
Początkowo ołtarz, którego wykonanie zlecono Alessandro Algardiemu, miał być poświęcony cudowi św. Agnieszki, patronki kościoła. Po śmierci artysty 10 czerwca 1654 roku budowę ołtarza w oparciu o jego projekt, mieli kontynuować jego uczniowie, Ercole Ferrata i Domenico Guidi. Wykonali oni pełnoplastyczny model z gipsu, który znalazł się ostatecznie w rzymskim Oratorio dei Filippini. Po problemach związanych ze zmianami projektów dekoracji świątyni Domenico Guidi dopiero w 1673 roku podjął się wykonania dekoracji plastycznej ołtarza, która została oficjalnie ukończona 13 lipca 1688 roku.