Scrive Tassini in "Curiosità veneziane" (1887): ...In occasione del famoso sacco che patì Roma dalle armi di Carlo V, i chierici Regolari Teatini, la congregazione dei quali era stata fondata in quella città nel 1524 da Giovanni Pietro Caraffa, poscia Paolo IV, e da S. Gaetano da Thiene, cercarono un rifugio in Venezia. Abitarono dapprima nell'ospitale degli Incurabili, poi alla Giudecca, poi nell'Abazia di S. Gregorio, e finalmente, ottenuto nel 1528 un oratorio, che una divota confraternita aveva fabbricato fino dal 1505 in onore di S. Nicolò da Tolentino nella parrocchia di S. Pantaleone, presso al medesimo si stabilirono...Il tempio, che sorse bello e grandioso, fu consecrato il 20 ottobre 1602 da Matteo Zane patriarca di Venezia, sotto l'antico titolo di S. Nicolò da Tolentino, onde poscia corrottamente si disse dei "Tolentini".
Nella chiesa sono presnti dipinti di Jacopo Palma il Govane, Sante Peranda, Luca Giordano, Giovanni Lys e Bernardo Strozzi.