Die Kirche Santa Maria Nova ist ein einheitlicher Raum, dessen Wände von korinthischen Halbsäulen in voller Höhe auf hohen Sockeln gegliedert sind, die sich in schnellem Rhythmus aneinanderreihen und ein architektonisches Gerüst von stark plastischer Wirkung bilden, das im Deckenfeld mit hölzernen Lacunae endet. Zwischen den Halbsäulen sind Bögen und Rahmen mit Stuckrahmungen angeordnet.
Die tetrastyle Fassade ist dreigeteilt durch korinthische Halbsäulen auf hohen Sockeln, die zu den beiden seitlichen Paaren gehören, mit einem in der mittleren Zwischenzone unterbrochenen Gebälk und abgeschlossen von einem dreieckigen Giebel mit kreisförmigem Oculi; im medianen Bereich öffnet sich das Portal, das in einem hohen blinden Bogen eingefasst ist, während die engen seitlichen Interkolumnien gewölbte Nischen und rechteckige blinde Rahmen beherbergen.
Die kompositorische Anordnung der Fassade wird von Experten auf das von Palladio für die Kirche San Francesco della Vigna in Venedig ausgearbeitete Schema zurückgeführt, und aufgrund dieser Analogie wird die palladianische Urheberschaft des Entwurfs der Kirche unterstützt, die sich ansonsten nur schwer anderen Schöpfern des kulturellen Kontexts von Vicenza in diesen Jahren zuordnen lässt. Auch der Innenraum, dessen Hülle mit ausgeprägter Plastizität gut auf die palladianische Kompositionsweise der letzten Jahre reagiert (wie in der Loggia del Capitaniato), erinnert an das Inneres eines antiken Tempels, das der Zeichnung des Tempels von Nîmes sehr ähnlich ist, die Palladio in Die Vier Bücher. veröffentlichte. Die Kirche stellt daher das einzige vollendete religiöse Bauwerk dar, abgesehen von der Kapelle Valmarana und den begrenzten Eingriffen in die Kathedrale, die von Andrea Palladio entworfen und in Vicenza errichtet wurde.
Der Wille, die Kirche zu bauen, die an das Kloster der Augustinerinnen von Santa Maria Nuova angegliedert ist, das 1539 gegründet wurde, wurde von Ludovico Trento in seinem Testament von 1578 verfügt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Projekt im selben Jahr von Palladio erstellt und nach seinem Tod im Jahr 1580 von dem Bauleiter Domenico Groppino realisiert wurde, dessen Name in den Dokumenten auftaucht.
Die Kirche war bereits 1590 erbaut und 1594 vollendet. Im 17. Jahrhundert erlebte sie ihre höchste Blüte, obwohl sie bereits damals im Dach restauriert wurde, aber dann im 19. Jahrhundert nach der napoleonischen Enteignung und dem anschließenden Zustand der Verwahrlosung verfiel. Im Besitz der Gemeinde Vicenza, wurde das Gebäude in jüngerer Zeit einem ersten Restaurierungsintervention unterzogen.
Das Innere der Kirche war sowohl seitlich als auch in den Lacunae der Decke mit Gemälden der größten Künstler bereichert, die im 16. und 17. Jahrhundert in Vicenza tätig waren, wie die Maganza, Andrea Vicentino, Palma il Giovane, Francesco Maffei und Giulio Carpioni, Werke, die infolge der Entweihung der Kirche zu Beginn des 19. Jahrhunderts verstreut wurden.
