Церковь стоит на самой вершине Целийского холма, в области, которая была необитаема с древних времен до недавнего времени. Посетитель церкви в 1828 году сделал запись о своих впечатлениях относительно области вокруг церкви: здесь были только виноградники и фермы. Церковь расположена напротив Санта Мария в Домница, но ее вход находится на Виа ди Санто Стефано Ротондо. Круглый проект Ротонды Санто Стефано очень отличается от проекта традиционной западной церкви.

Ее единственные параллели находятся в мартирее 4-ого - 6-ого столетий. Самый известный пример подобного проекта - Ротонда над могилой Христа в Иерусалиме, построенная Константином. Эти круглые здания были построены определенно для культов отдельных мучеников, и их архитектура была вдохновлена проектами императорских мавзолеев, а также языческих heroons (для культа полубожественных мифических героев). Необычным является тот факт, что учитывая проект ротонды, нет никакого свидетельства, что реликвии Святого Стефана или другого мученика когда-либо сохранялись в Ротонде Святого Стефано. Оригинальный план церкви состоял из трех концентрических кругов, пересеченных четырьмя нефами греческого креста ("+"). Нефы разделяли внешнее кольцо на восемь секций: четыре часовни плюс четыре покрытых области, используемые как вход в церковь и проходы к часовням. Следы этих трех часовен, разрушенных вместе с внешним кольцом в 1450 году, могут быть замечены в текущей внешней стене, если пройти через окружающий строение сад. Используя для поисков фонарь можно заметить части каролингской кладки и отверстия от ремонта Папы римского Андриана I. Два внутренних кольца были (и все еще есть) были созданы из колоннад с аркадой, формирующих круглый проход и центральный неф. Интерьер был когда-то ярко освещен при помощи 22 окон; все кроме 8 из них теперь заложены кирпичом. Колоны представляют собой соединение остатков римских и ранних христианских колон; капиталы в коринфском стиле были специально сделаны для этого здания, используя крестообразные орнаменты. Существующий вход в церковь проходит через оригинальный дверной проем, оставшийся от византийской базилики. Ротонда содержит оригинальную часовню 5-ого столетия, где Папа римский Теодор добавил алтарь с реликвиями Примия и Фелисиания наряду с апсидой и мозаикой, которые относятся к 7-ому столетию. Часовня также содержит римский трон, который, как считается, использоваться Папой римским Григорием Великим (590-604 гг.). Мозаика изображает большой украшенный драгоценными камнями крест, между двумя мучениками и круглым барельефом с Христом. В ротонде есть надпись:

ASPICIS AVRATVM CAELESTI CVLMINE TECTVM
ASTRIFERVMQVE MICANS PRAECLARO NVMINE VVLTVM

Стоит обратить внимание на золотую крышу со звездным небом. У главного корпуса церкви есть мраморный тротуар 16-ого столетия, который находится на 0.38 метра выше оригинального уровня пола. (Текущие работы по восстановлению раскрывают оригинальный пол, относящийся к эпохе Раннего Христианства). Алтарь в центре церкви был помещен на свое место Папой римским Григорием XIII (1572-1585 гг.), который также заказал создание фресок на внешних стенах галереи. Изображая множество "сцен из мученичества" (описание мучений святых), чтобы отразить тот факт, что церковь посвящена прото-мученику Стефану, они были нарисованы Антонио Темпеста и Николо Цирциньяни. Чарльз Дикенс был потрясен насилием, изображенным на этих фресках, и сделал запись в главе 10 своих Картин из Италии (1846 г.):

Выбирать самые запоминающиеся детали из описаний римских церквей, было бы самым диким занятием в мире. Но Ротонда Санто Стефано поражает не только своей важностью, как одна из самых древних церквей Рима, но и отвратительными картинами, которыми покрыты ее стены. Они представляют мучения святых и первых христиан; это такой обзор ужаса и скотобойни, который ни один человек не мог бы вообразить в своем сне, даже если бы он съел целую свинью, на ужин. Мужчины с серой бородой, которых, варят, жарят, подпаливают, съедают дикие животные, взбешенные собаки, хоронят живьем, разрывают на куски лошади, разрубают маленькими топорами: женщины, рвущие свои груди железными щипцами, включая свой язык и уши, ломая себе челюсти.